ISSN:
0392-6737
Keywords:
Interfaces
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Physics
Description / Table of Contents:
Riassunto Viene presentato uno studio sistematico delle interazioni a molti corpi indotte da pompaggio ottico, inteso in condizioni quasi stazionarie, in supereticoli di GaAs/Al x Ga1−x As. Misure di luminescenza spontanea e stimolata e di guadagno ottico in un ampio intervallo di temperature e con diverse lughezza d'onda di eccitazione hanno messo in evidenza effetti di «band-filling» e di amplificazione ottica. Gli effetti dei processi di rilassamento da elettroni caldi, della rinormalizzazione della gap e delle interazioni eccitoniche sono discussi sulla base delle forme di riga della luminescenza. Gli spettri sono interpretati come la conseguenza della fotogenerazione di un plasma elettrone-buca che ricombina alle energie degli eccitoni quantizzati. Le misure di guadagno ottico mostrano un fattore di guadagno maggiore che nel semiconduttore tridimensionale e che resta costante sino a circa 140 K. In un supereticolo con concentrazione di alluminio prossima al «cross over» diretto-indiretto, il pompaggio ottico risonante con gli stati nella buca di potenziale ha mostrato una nuova banda di emissione attribuita agli effetti delΓ-X mixing delle funzioni d'onda elettroniche nella buca e nella barriera.
Abstract:
Резюме Мы систематически исследуем многочастичные взаимодействия, индуцированные квазистационарной интенсивной оптической накачкой в полупроводниковых суперрешетках GaAs/AlxGa1−xAs. Измерения спонтанной и стимулированной люминесценции и оптического усиления, проведенные при различных температурах и при нескольких длинах волн возбуждения, позволяют нам наблюдать эффекты заполнения зон и оптического усиления в этих 2D структурах. Квазиравновесные распределение горячих носителей и перенормировка ширины запрещенной зоны влияют на формы линий спонтанного излучния. Экситонные взаимодействия вызывают голубое смещение линий излучения. Полученные спектры интерпретируются, как следствие электрон-дырочной плазмы, которая, в основном рекомбинирует прп кванрованных экситонных энергиях. Измерения оптического усиления определяют коэффициент усиления, который остается постоянным вплоть до 140 K, и оказывается бодьше, чем измеренный в трехмерных кристлллах GaAs. В суперрешетке, имеющей концентрацию алюминия вблизи прямого-косвенного кроссовера, квазирезонансная оптическая накачка обнаруживает новую спектральную особенность в стимулированном излучении, котоая приписывается смешиванию электронных волновых функций в яме и в барьере.
Notes:
Summary We report a systematic study of the many-body interactions induced by quasi-stationary intense optical pumping in semiconductor superlattices of GaAs/Al x Ga1−x As. Spontaneous and stimulated luminescence and optical-gain measurements performed at different temperatures and with several exciting wavelengths allow us to observe band filling effects and optical amplification in these 2D structures. Hotcarrier quasi-equilibrium distribution and band gap renormalization effect the spontaneous-emission line shapes; excitonic interactions slightly blueshift the emission lines. The spectra have been interpreted as a consequence of the electron hole plasma occurring which mainly recombines at the quantized exciton energies. Optical-gain measurements have shown a gain factor which remains constant up to about 140K and is higher than the one measured in three-dimensional GaAs crystals. In a superlattice having aluminium concentration near the direct-indirect crossover, quasiresonant optical pumping in the well has shown a new spectral feature in the stimulated emission which has been tentatively ascribed to a Γ-X mixing of the electronic wave functions in the well and in the barrier.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF02453294
Permalink
