TRANSIENT ABSORPTION OF COPPER SELENIDE NANOWIRES OF DIFFERENT STOICHIOMETRY
G. Juška^a, V. Gulbinas^a, and A. Jagminas^b
aInstitute of Physics, Center for Physical Sciences and Technology, Savanoriu˛ 231, LT-02300 Vilnius, Lithuania
E-mail: ged.juska@gmail.com
^bInstitute of Chemistry, Center for Physical Sciences and Technology, A. Goštauto 9, LT-01108 Vilnius, Lithuania

Received 19 August 2009; revised 18 April 2010; accepted 17 June 2010

Copper selenide nanowires of different stoichiometric compositions and having different density of defects that form intraband states embedded in a porous alumina layer have been investigated by means of a femtosecond absorption pump-probe technique. Depending on the formation conditions, different samples have different absorption spectra in the near-infrared spectral range, but all of them show bleaching of the most intense absorption bands, which competes with the induced absorption of free charge carriers. A transient absorption relaxation takes place in two steps, with time constants of about 1 ps and several tens of ps. Relative contribution of the fast relaxation component increases in samples with the higher density of defect states forming the recombination centres.

Keywords: copper selenide nanowires, transient absorption

SKIRTINGOS STECHIOMETRIJOS VARIO SELENIDO NANOVIELŲ NENUOSTOVIOJI SUGERTIS
G. Juška^a, V. Gulbinas^a, A. Jagminas^b
aFizinių ir technologijos mokslų centro Fizikos institutas, Vilnius, Lietuva
^bFizinių ir technologijos mokslų centro Chemijos institutas, Vilnius, Lietuva

Vario selenidas – puslaidininkinė medžiaga, kurios įvairioms stechiometrinėms formoms būdingos savitos optinės savybės. Išskirtinė vario selenido nanostruktūrų savybė, lyginant su tūriniu kristalu, – papildoma homogeniškai išplitusi sugerties juosta, turinti maksimumą ties 1,2 eV. Tyrimo objektas – porėtame aliuminio oksido sluoksnyje elektrochemiškai nusodinto vario selenido nanovielų, dėl skirtingų sintezės ir apdorojimo parametrų (srovės tankio, rūgštingumo, atkaitinimo temperatūros) besiskiriančių optinėmis savybėmis, stechiometrija (nuo beveik grynos Cu₃Se₂ iki nestechiometrinės Cu_2−xSe fazės). Šių nanostruktūrų nenuostoviosios sugerties savybės 1,2–2,88 eV intervale tirtos femtosekundinės laikinės skyros sugerties žadinimo zondavimo metodika. Tyrimas rodo, kad visais atvejais nestechiometriniam Cu2−xSe priskiriamai sugerties juostai artimojoje infraraudonoje srityje būdingas stiprus sugerties praskaidrėjimas, kuris atsistato po dviejų relaksacinių vyksmų – spartaus, pikosekundžių trukmės, ir lėtesnio, trunkančio kelis šimtus pikosekundžių. Regimosios šviesos srityje dominuoja indukuota sugertis, kurios relaksacijos trukmė analogiška. Bandiniuose su Cu3Se2 faze beveik visi indukuoti sugerties pokyčiai atsistato per pirmąsias pikosekundes. Tokia kontroliuojamų optinių savybių įvairovė gali būti pritaikyta gaminant netiesinės optikos elementus.