WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Приведенные значения эффективных масс электронов и дырок являются реалистичными, но их точное определение затруднительно из-за разброса экспериментальных результатов различных авторов из-за анизотропии масс (особенно в подзоне тяжелых дырок и в долине L6), из-за непараболичности и гофрирования энергетических зон, из-за изменения ”кажущейся” массы в результате обменного взаимодействия [15,22–24]. Анизотропию масс следовало бы учитывать в соответствии с анизоm Рис. 5. Зависимость разности ex - s от полной концен- тропией волнового вектора плазмона, излучавшегося при трации пар электронов и дырок n при диаметре F = 0.35 мм рамановском рассеянии. Волновой вектор плазмона раи плотности энергии возбуждающего импульса Dex, отн. ед:

вен разности волнового вектора возбуждающего фотона, m 1 — 2.5, 2 — 7.4, 3 — 25; здесь s — энергия фотона, приблизительно ортогонального слою GaAs (т. е. плоскопри которой располагается максимум спектра суперлюминессти (100)), и волнового вектора фотона суперлюминесценции. Кружком выделены точки с максимальным значением ценции, преимущественно параллельного поверхности усиления суперлюминесценции, вызванного рамановским расслоя GaAs (т. е. лежащего в плоскости (100)). Значесеянием возбуждающего света (соответствующие им точки на ние mL для долины L6 было выбрано с приближенным e рис. 4 указаны стрелками). Сплошной линией показана расучетом указанной анизотропии. При этом исходили из четная зависимость кванта энергии op связанных колебаний данных о циклотронной массе Ge [25], поскольку в GaAs оптического плазмона и LO-фонона от концентрации n.

и Ge эллипсоидальные изоэнергетические поверхности в L-долинах сходны.

Таким образом, проведенные исследования интеm На рис. 5 отложена разность ex - ex как функция гральных спектров пикосекундной суперлюминесценции, m концентрации n, здесь s — энергия фотона, при включая их анализ при рамановском рассеянии с учакоторой в спектре суперлюминесценции располагался стием плазмонов, экспериментально доказывают следумаксимум, а концентрация n определялась из условия ющее. При пикосекундной суперлюминесценции в GaAs e s = Eg(n) по рис. 2. На рис. 5 обведены круж- допустимо использование приближения порогового соками те экспериментальные точки, где усиление су- стояния многокомпонентной ЭДП. В этом приближении Физика и техника полупроводников, 2001, том 35, вып. Распределение электронов между долинами и сужение запрещенной зоны... полная концентрация пар электронов и дырок, темпе- [21] G. Skerdin, J. Stiens, R. Vounckx. J. Appl. Phys., 85, (1999).

ратура носителей и распределение электронов по доли[22] W.F. Brinkman, T.M. Rice. Phys. Rev. B, 7, 1508 (1973).

нам становятся однозначно взаимосвязанными. Соответ[23] О. Маделунг. Теория твердого тела (М., Наука, 1980).

ственно сужение запрещенной зоны из-за кулоновского [24] S. Adachi. J. Appl. Phys., 58, R1 (1985); Landolf–Bonstein.

взаимодействия носителей однозначно определяется полTables, 17a, ed. by O. Madelung (1982).

ной концентрацией пар электронов и дырок.

[25] G. Dreselhaus, A.F. Kip, C. Kittel. Phys. Rev., 98, 368 (1955).

Настоящая работа выполнена при финансовой подРедактор В.В. Чалдышев держке РФФИ (проект 98-02-17377) и Министерства науки и технической политики РФ.

Distribution of electrons between valleys Авторы глубоко признательны В.И. Перелю за совеand band gap narrowing at picosecond ты, имевшие существенное значение для выполнения superluminescence in GaAs работы, Ю.Д. Калафати, Г.Н. Шкердину за полезные N.N. Ageeva, I.L. Bronevoi, A.N. Krivonosov дискуссии.

Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of Sciences, Список литературы 103907 Moscow, Russia [1] Н.Н. Агеева, И.Л. Броневой, Е.Г. Дядюшкин, Б.С. Явич.

Письма ЖЭТФ, 48, 252 (1988).

Abstract

Band gap narrowing as a result of generation of dense [2] И.Л. Броневой, А.Н. Кривоносов. ФТП, 32, 537 (1998).

hot electron-hole plasma in GaAs has been studied. Plasma [3] I.L. Bronevoi, A.N. Krivonosov, V.I. Perel. Sol. St. Commun., had been generated by picosecond light pulse and picosecond 94, 363 (1995).

superluminescence was observed. In this situation, the total [4] H.C. Casey, F. Stern. J. Appl. Phys., 47, 631 (1976).

concentration of photogenerated pairs of electrons and holes was [5] B.E. Sernelius. Phys. Rev. B, 33, 8582 (1986); H.S. Bennet, experimentally proved to be the only parameter determining the J.R. Lowney. J. Appl. Phys., 62, 521 (1987); H. Yao, electron distribution between 6- and L6-valleys and the correA. Compaan. Appl. Phys. Lett., 57, 147 (1990).

sponding narrowing of the band gap. This was explained by the [6] D. Olego, M. Cardona. Phys. Rev. B, 22, 886 (1980).

fact that in presence of superluminescence the temperature and the [7] J. Shah, R.F. Leheny, C. Lin. Sol. St. Commun., 18, concentration of charge carriers were probably bound.

(1976).

[8] J. Camassel, D. Auvergne, H. Mathieu. J. Appl. Phys., 46, (1975).

[9] S. Tarucha, H. Kobayashi, Y. Horikoshi, H. Okamoto. Jpn. J.

Appl. Phys., 23, 874 (1984).

[10] A. Tomita, A. Suzuki. IEEE J. Quant. Electron., QE-23, (1987).

[11] I.L. Bronevoi, A.N. Krivonosov, V.I. Perel. Sol. St. Commun., 94, 805 (1995).

[12] I.L. Bronevoi, Yu.D. Kalafati, A.N. Krivonosov. Proc. 24 Int.

Conf. on the Physics of Semiconductors, Jerusalem, 1998, ISBN: 981-02-4030-9 (CD), 0051.pdf.

[13] I.L. Bronevoi, A.N. Krivonosov, T.A. Nalet. Sol. St. Commun., 98, 903 (1996).

[14] И.Л. Броневой, С.Е. Кумеков, В.И. Перель. Письма ЖЭТФ, 43, 368 (1986); N.N. Ageeva, I.L. Bronevoi, E.G. Dyadyushkin, V.A. Mironov, S.E. Kumekov, V.I. Perel’.

Sol. St. Commun., 72, 625 (1989); N.N. Ageeva, I.L. Bronevoi, V.I. Mironov, S.E. Kumekov, V.I. Perel’. In: Mode-Locked Lasers and Ultrafast Phenomena, ed. by G.B. Altshuler;

Proc. SPIE 1842, 70 (1992).

[15] J.S. Blakemore. J. Appl. Phys., 53, R123 (1982).

[16] Т. Райс, Дж. Хенсел, Т. Филлипс, Г. Томас. Электроннодырочная жидкость в полупроводниках (М., Мир, 1980).

[17] Теория неоднородного электронного газа, под ред.

С. Лундквиста, Н. Марча (М., Мир, 1987).

[18] M. Combescot, P.J. Noziers. Phys. C, 5, 2369 (1972).

[19] Х. Кейси, М. Паниш. Лазеры на гетероструктурах (М., Мир, 1981).

[20] Ф. Плацман, П. Вольф. Волны и взаимодействия в плазме твердого тела (М., Мир, 1975).

Физика и техника полупроводников, 2001, том 35, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.