WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

экситонов, при приложении импульса электрического поля свидетельствует о повышении концентрации сво- Можно заключить, таким образом, что увеличение бодных носителей заряда. Повышение концентрации интенсивности ФЛ линии свободных экситонов и лисвободных носителей заряда при приложении электри- нии e-hh при приложении электрического поля обусческого поля может происходить либо за счет выброса ловлено увеличением концентрации свободных носитеносителей заряда с локализованных состояний в СР, ли- лей заряда вследствие делокализации носителей заряда Физика и техника полупроводников, 2007, том 41, вып. Механизм воздействия электрического поля поверхностной акустической волны на кинетику... с уровней широких квантовых ям, образованных шеро- в процессе диффузии между локализованными состоховатостями гетерограниц. яниями, во время которой экситоны захватываются Перейдем теперь к обсуждению ускорения кинетики и рекомбинируют на хаотически расположенных ценФЛ СР в электрическом поле ПАВ. Этот эффект может трах безызлучательной рекомбинации [28]. Наблюдаемое быть вызван либо ионизацией экситонов, либо увеличе- ускорение кинетики ФЛ при приложении электрического нием вероятности их рекомбинации. поля находит свое объяснение в рамках схожей модеВ любом случае следует отметить, что ускорение ли, если предположить, что обмен импульсами между кинетики ФЛ СР в электрическом поле вызвано взаимо- подсистемами экситонов и свободных носителей заряда действием экситонов со свободными носителями заряда, приводит к увлечению экситонов. Тогда в процессе этого ускоренными в продольном электрическом поле. В от- увлечения экситоны могут быть захвачены на центры сутствие свободных носителей заряда, которые, как мы безызлучательной рекомбинации и прорекомбинировать показали, могут выбрасываться электрическим полем с на них, что и приведет к ускорению кинетики ФЛ.

уровней широких квантовых ям, ускорения кинетики ФЛ В соответствии с этим предположением в относине происходит. Действительно, кривые затухания ФЛ тельно слабом электрическом поле в отсутствие своэкситонных линий невосприимчивы к электрическому бодных носителей заряда миграция экситонов к центрам полю при повышении температуры до 20 K, легировании безызлучательной рекомбинации обусловлена только их структур или при применении повторного импульса диффузией. При этом кинетика ФЛ экситонных линий электрического поля. В таких экспериментальных услоследует своему обычному закону затухания. По мере виях, во-первых, полностью опустошены широкие кванувеличения напряженности электрического поля и сотовые ямы, а во-вторых, незначительна концентрация путствующего ему возрастания концентрации свободсвободных носителей заряда, что следует из отсутствия ных носителей заряда, выброшенных из квантовых ям, в спектрах ФЛ линии e-hh.

эффект увлечения горячими носителями в электричеМожно было бы ожидать, что ускорение кинетики ском поле начинает доминировать в процессе миграции ФЛ вызвано ударной ионизацией экситонов горячими экситонов. Увеличение миграции экситонов, в свою носителями заряда, являющейся основным механизмом очередь, приводит к увеличению их захвата на хаотиионизации экситонов в электрическом поле [24–26].

чески расположенные центры безызлучательной рекомОднако возврат кривых затухания ФЛ СР к своему обычбинации и, следовательно, к ускорению кинетики ФЛ ному закону затухания еще во время действия импульса сверхрешеток с ростом напряженности электрического электрического поля непосредственно указывает на то, поля (рис. 4). Тем самым задержка между появлением что концентрация свободных носителей заряда за время импульса электрического поля в точке фотогенерации и ускорения кинетики ФЛ существенно уменьшается, тоускорением кинетики ФЛ экситонных переходов, а также гда как ударная ионизация экситонов, напротив, должна ее уменьшение с ростом напряженности электрического сопровождаться повышением концентрации свободных поля (см. вставку на рис. 4) объясняются минимальным носителей заряда, при котором возврат кривых затухавременем, за которое экситон мигрирует до ближайшего ния ФЛ к обычному поведению наблюдаться не должен.

центра безызлучательной рекомбинации. Как только конС другой стороны, ускорение кинетики ФЛ не может центрация свободных носителей заряда уменьшается, набыть вызвано и увеличением излучательной рекомбипример в результате рекомбинации, миграция экситонов нации непрямых экситонов при соударении экситонов опять определяется только их диффузией. Это обстояи свободных носителей заряда. Из-за непрямозонности тельство объясняет наблюдаемый нами возврат кривых сверхрешеток электрону для рекомбинации экситона затухания ФЛ СР к своему обычному закону затухания необходимо рассеять большой квазиимпульс /a, где еще во время действия импульса электрического поля.

— постоянная Планка, a — постоянная решетки.

Рассеяние этого квазиимпульса происходит вблизи областей с резким изменением потенциала. Ввиду того что 5. Заключение квазиимпульс XZ-экситонов направлен поперек гетероТаким образом, экспериментально изучена кинетика границ, их излучательная рекомбинация возможна даже ФЛ сверхрешеток II рода GaAs/AlAs под действием вблизи плоских границ раздела [21]. Вместе с тем из-за электрического поля, генерируемого поверхностными закона сохранения импульса соударение XZ-экситонов со свободными носителями заряда, ускоренными в элек- акустическими волнами. Обнаружен интересный эффект:

трическом поле, направленном вдоль гетерограниц, не ускорение кинетики ФЛ экситонных переходов под дейспособно вызвать релаксацию квазиимпульса и, следова- ствием электрического поля. Показано, что ускорение тельно, излучательную рекомбинацию экситона. кинетики ФЛ является результатом увеличения вероятВ то же время известно, что на оптические свойства ности рекомбинации непрямого экситона. Мы заключатаких сверхрешеток существенное влияние оказывает, ем, что причиной этого увеличения является транспорт а во многих случаях их определяет, безызлучательная экситонов к рекомбинационным центрам, вызванный рекомбинация [27,28]. Считается, что в СР II рода эффектом увлечения экситонов „горячими“ носителями безызлучательная рекомбинация экситонов происходит заряда, выброшенными из широких квантовых ям.

Физика и техника полупроводников, 2007, том 41, вып. 216 Д.В. Гуляев, К.С. Журавлев Авторы благодарны А.И. Торопову за предоставлен- [25] J. Kundrotas, G. Valuis, A. sna, A. Kundrotait, A. Dargys, A. Suiedlis, J. Gradauskas, S. Amontas, K. Khler. Phys.

ные образцы и выражают признательность А.М. ГилинRev. B, 62, 15871 (2000).

скому за обсуждение.

[26] H. Weman, G.M. Treacy, H.P. Hjalmarson, K.K. Law, J.L. Merz, A.C. Gossard. Phys. Rev. B, 45, 6263 (2001).

Работа поддержана программой „Физика низкоразмер[27] G.D. Gilliland, A. Antonelli, D.J. Wolford, K.K. Bajaj, J. Klem, ных структур“ МНТП.

J.A. Bradley. Phys. Rev. Lett., 71, 3717 (1993).

[28] I.N. Krivorotov, T. Chang, G.D. Gilliland, L.P. Fu, K.K. Bajaj, D.J. Wolford. Phys. Rev. B, 58, 10 687 (1998).

Список литературы Редактор Л.В. Шаронова [1] K.S. Zhuravlev, D.V. Petrov, Yu.B. Bolkhovityanov, N.S. RuMechanism of the influence of the surface daja. Appl. Phys. Lett., 70, 3389 (1997).

[2] D.V. Gulyaev, A.M. Gilinsky, A.I. Toropov, A.K. Bakarov, acoustic wave electric field A.V. Tsarev, K.S. Zhuravlev. Physica B, 340–342, 1086 (2003).

on the photoluminescence kinetics [3] C. Rocke, S. Zimmermann, A. Wixforth, J.P. Kotthaus, of type II GaAs/AlAs superlattices G. Bhm, G. Weimann. Phys. Rev. Lett., 78, 4099 (1997).

[4] C. Rocke, A.O. Govorov, A. Wixforth, G. Bhm, G. Weimann.

D.V. Gulyaev, K.S. Zhuravlev Phys. Rev. B, 57, R6850 (1998).

Institute of Semiconductor Physics, [5] M. Rotter, C. Rocke, G. Bhm, A. Lorke, A. Wixforth, Russian Academy of Sciences, Siberian Branch, W. Ruile, L. Korte. Appl. Phys. Lett., 70, 2097 (1997).

[6] Y. Takagaki, E Wiebicke, H.J. Zhu, R. Hey, M. Ramsteiner, 630090 Novosibirsk, Russia K.H. Ploog. Semicond. Sci. Technol., 17, 161 (2002).

[7] T. Sogawa, P.V. Santos, S.K. Zhang, S. Eshlaghi, A.D. Wieck,

Abstract

We have experimentally studied the low-temperature K.H. Ploog. Phys. Rev. B, 63, 121 307 (2001).

photoluminescence kinetics in type II GaAs/AlAs superlattices [8] P.V. Santos, M. Ramsteiner, F. Jungnickel. Appl. Phys. Lett., under the influence of a surface acoustic wave (SAW). We have 72, 2099 (1998).

found that the SAW electric field leads to the acceleration of [9] P.V. Santos. Appl. Phys. Lett., 74, 4002 (1999).

the photoluninescence decay of the excitonic lines though it does [10] P.V. Santos, F. Alsina, J.A.H. Stotz, R. Hey, S. Eshlaghi, not depend on the electric field pulse duration. We have concluded A.D. Wieck. Phys. Rev. B, 69, 155 318 (2004).

that the photoluminescence decay acceleration is caused by the [11] A. Garca-Cristbal, A. Cantarero, F. Alsina, P.V. Santos. Phys.

Rev. B, 69, 205 301 (2004). transport of excitons to nonradiative recombination centers. It has [12] F. Alsina, P.V. Santos, H.-P. Schnherr, W. Seidel, K.H. Ploog, been shown that this exciton transport is due to the impacts of R. Ntzel. Phys. Rev. B, 66, 165 330 (2002).

excitons with the free hot carriers ejected from localized states by [13] F. Alsina, P.V. Santos, H.-P. Schnherr, R. Ntzel, K.H. Ploog.

the SAW.

Phys. Rev. B, 67, 161 305R (2003).

[14] G. von Plessen, T. Meier, M. Koch, J. Feldmann, P. Thomas, S.W. Koch, E.O. Gbel, K.W. Goossen, J.M. Kuo, R.F. Kopf.

Phys. Rev. B, 53, 13 688 (1996).

[15] F. Alsina, P.V. Santos, R. Hey. Phys. Rev. B, 65, 193 (2002).

[16] F. Alsina, P.V. Santos, R. Hey, A. Garca-Cristbal, A. Cantarero. Phys. Rev. B, 64, 041 304R (2001).

[17] H. McFee. In: Physical Acoustics, ed. by W. Mason (Academic, N.Y. 1966) v. 4A, p. 1.

[18] И.Л. Дричко, А.М. Дьяконов, А.М. Крещук, Т.А. Полянская, И.Г. Савельев, И.Ю. Смирнов, А.В. Суслов. ФТП, 31, 451 (1997).

[19] Masaaki Nakayama. J. Luminesc., 87–89, 15 (2000).

[20] K.S. Zhuravlev, D.A. Petrakov, A.M. Gilinsky, T.S. Shamirzaev, V.V. Preobrazhenskii, B.R. Semyagin, M.A. Putyato. Superlat.

Microstruct., 28, 105 (2000).

[21] W.T. Masselink, Y.-C. Chang, H. Morkos, D.C. Reynolds, C.W. Litton, K.K. Bajaj, P.W. Yu. Sol. St. Electron., 29, (1986).

[22] L.S. Braginsky, M.Yu. Zaharov, A.M. Gilinsky, V.V. Preobrazhenskii, M.A. Putyato, K.S. Zhuravlev. Phys. Rev. B, 63, 195 305 (2001).

[23] A.K. Sulaimanov, L.S. Braginsky, A.M. Gilinsky, A.I. Toropov, A.K. Bakarov, K.S. Zhuravlev. Appl. Surf. Sci., 216, (2003).

[24] W. Bludau, E. Wagner. Phys. Rev. B, 13, 5410 (1976).

Физика и техника полупроводников, 2007, том 41, 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.