Особенности спектров фотолюминесценции и фотовозбуждения квантовых молекул с D-2 - центрами во внешних электрическом и магнитном полях

• Автор: Рудин, Вадим Александрович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1 Термы примесного молекулярного иона А с резонансными и -состоянием в квантовой точке во внешнем электрическом поле

1.1 Введение

1.2 Особенности диссипативного туннелирования в квантовой молекуле во внешнем электрическом поле
1.3 Дисперсионное уравнение, описывающее локализованное g- и резонансное и - состояния Д - центра при наличии внешнего электрического поля
1.4 Зависимость средней энергии связи резонансного и - состояния и ширины резонансного уровня Д- центра в квантовой точке от величины внешнего электрического поля и параметров диссипативного туннелирования

Выводы к главе

Глава 2 Влияние электрического поля на фотолюминесценцию

квантовой точки с А - центром в условиях диссипативного туннелирования

2.1 Введение

2.2 Расчёт вероятности фотолюминесценции для квантовой точки с резонансным и - состоянием Д- центра во внешнем электрическом поле
2.3 Зависимость вероятности фотолюминесценции квантовой точки сД-центром от напряженности внешнего электрического поля
2.4 Спектральная зависимость вероятности фотолюминесценции квантовой точки с Д - центром при наличии внешнего электрического поля и диссипативного туннелирования
Выводы к главе

Глава 3 Особенности спектра фотовозбуждения А - центра с резонансным и - состоянием в квантовой точке во внешнем магнитном поле
3.1 Введение
3.2 Диссипативное туннелирование в квантовой молекуле при наличии внешнего магнитного поля
3.3 Влияние магнитного поля и диссипативного туннелирования на среднюю энергию связи резонансного и - состояния и ширину резонансного уровня
3.4 Расчет вероятности фотовозбуждения Д- центра с резонансным и -состоянием в квантовой точке при наличии внешнего магнитного поля
3.5 Спектральная зависимость вероятности фотовозбуждения Д- центра и ее зависимость от величины внешнего магнитного поля и параметров диссипативного туннелирования
Выводы к главе
Заключение
Список авторских публикаций по теме диссертации
Библиографический список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ
Развитие техники двойного селективного легирования стимулировало интерес к оптическим свойствам полупроводниковых наноструктур, содержащих 1-г- подобные примесные центры и их молекулярные комплексы. Так, в настоящее время возможно получение квантовых ям ОаАз/АЮаАэ, содержащих стационарные А*- и й" - центры [1,2]. Вследствие этого в последние годы активно изучались транспортные, оптические и магнитные свойства таких структур [3,5]. В работе [6] было показано, что наряду с одиночными А*- центрами в квантовых ямах ОаАз/АЮаАз существуют их спаренные, молекулярные состояния, которые проявляются в наличии второго пика фотолюминесценции (ФЛ), связанной с А*- центрами. Ранее в работе [5], посвященной тонкой спиновой структуре А*- центра в квантовых ямах СаАэ/АЮаАз шириной 160 А, линия ФЛ, находящаяся ниже по энергии от линии А*- центров примерно на 2,5-3 мэВ, авторами была приписана связанному экситону. Однако дальнейшие исследования структур с двойным селективным легированием, содержащих А*- центры, позволяют предложить иную интерпретацию природы этой линии. В работе [6] приведены данные, свидетельствующие в пользу того, что линия ФЛ с меньшей энергией соответствует излучательному переходу фотовозбужденного электрона на спаренное состояние двух близко расположенных А*- центров, образующих единую молекулярную структуру. Образование спаренного, молекулярного, состояния двух положительно заряженных центров может быть энергетически выгодным только при наличии притягивающегося потенциала. По мнению авторов работы [6], такой потенциал образуется благодаря поляронному эффекту, который играет важную роль в полярных полупроводниках типа Ап В'-'1, определяя целый ряд их энергетических и структурных свойств. В слабо полярных полупроводниках типа Аш В'' полярный эффект заметно проявляется только вблизи резонанса. Так, например, магнито - полярный резонанс для двумерных О" - центров был хорошо изучен как теоретически, так и

Основные научные положения, выносимые на защиту
1. Наличие диссипативного туннелирования в КТ приводит к более высокой чувствительности средней энергии связи резонансного и -состояния к изменению внешнего электрического поля в сравнении с энергией локализованного g - состояния.
2. Зависимость вероятности ФЛ квантовой точки с А -центром от напряженности внешнего электрического поля содержит два пика: более высокий пик соответствует ФЛ с энергией излучаемого фотона равной средней энергии оптического перехода электрона из резонансного и -состояния в локализованное g - состояние А"-Центра, а второй пик появляется при напряженности поля при которой исходно асимметричный двухъямный осцилляторный потенциал КМ становится симметричным.
3. В зависимости вероятности ФЛ квантовой точки с А-Центром от внешнего электрического поля возможен эффект резонанса, имеющий место, когда средняя энергия оптического перехода определяется величиной напряженности внешнего электрического поля при которой исходно асимметричный двухъямный осцилляторный потенциал КМ становится симметричным.
4. Магнитное поле оказывает стабилизирующее действие на резонансное и - состояние за счет сжатия А-орбитали в радиальной плоскости КТ и «вымораживания» туннельного распада.
5. Зависимость вероятности ФВ А”-центра в КТ от величины внешнего магнитного поля содержит пик, который появляется когда энергия фотона становится сопоставимой со средней энергией оптического перехода, при этом положение пика определяется параметрами удерживающего потенциала КТ, а его высота - параметрами диссипативного туннелирования.