Динамика излучения GaAs-микрорезонатора с встроенными квантовыми ямами

• Автор: Белых, Василий Валерьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Долгопрудный
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Литературный обзор

1.1 Краткая история изучения экситонных поляритонов

1.2 Фотонные состояния в микрорезонаторе

1.3 Поляритонные состояния

в микрорезонаторе

1.4 Режимы сильной и слабой связи

1.5 Релаксация поляритонов

в микрорезонаторе

1.6 Бозе-конденсация поляритонов

в микрорезонаторе
2 Методика экспериментов
3 Динамика излучения микрорезонатора при нерезонансном
возбуждении
3.1 Спектры фотолюминесценции микрорезонатора при импульсном
нерезонансном возбуждении
3.2 Динамика излучения микрорезонатора
3.2.1 Зависимость от плотности возбуждения
3.2.2 Зависимость от расстройки между фотонной и эк-ситонной модами
3.2.3 Зависимость от температуры

3.2.4 Влияние дополнительной
стационарной подсветки
3.3 Теоретическая модель
3.3.1 Динамика излучения микрорезонатора
3.3.2 Влияние стационарной подсветки
3.4 Заключение
4 Излучение микрорезонатора в магнитном поле
4.1 Влияние магнитного поля на поляритон-электронное рассеяние:
теоретическая модель
4.2 Излучение микрорезонатора в магнитном поле при
стационарном возбуждении
4.3 Заключение
Заключение
Список публикаций
Литература

Введение
Взаимодействие света с веществом является предметом изучения физиков на протяжении многих столетий. Оно имеет множество проявлений среди которых стоит выделить поглощение и испускание фотонов атомами вещества. Поглощение и испускание, определяются не только свойствами самих атомов, а и окружающей их средой, в которой распространяется световая волна (эффект Перселла (Purcell) [1]). Так, для возбужденного атома, помещенного в резонатор, вероятность испускания фотона увеличивается, если расстояние между энергетическими уровнями атома совпадает с собственной частотой резонатора [2], и уменьшается, когда условие резонанса не выполняется [3]. Если же добротность резонатора, находящегося в резонансе с атомным переходом, настолько велика, что спектральная, ширина моды резонатора намного меньше энергии взаимодействия фотона с атомом, то возникают так называемые осцилляции Раби, которые можно качественно представить как повторяющиеся акты излучения и поглощения фотона атомом. При этом линия излучения, выходящего из резонатора, расщепляется на две лини, спектральное расстояние между которыми называют расщеплением Раби [4J. В этом случае говорят, что атом и излучение находятся в режиме сильной связи.
В полупроводниковых материалах поглощение и испускание света происходит благодаря переходам электронов между зонами электронных состояний. Причем в спектре излучения полупроводника помимо широкой линии, связанной с переходами между зоной проводимости и валентной зоной, также наблюдаются узкие линии, связанные с экситонными переходами, которые при низких температурах преоб-

Угол (град)
Рис. 2.7: Зависимости положения спектральных линий (рис.2.6) от угла регистрации (квадраты). Сплошными линиями показана аппроксимация экспериментальных точек законом дисперсии МР поляритонов. Пунктирные линии - рассчитанные из этой аппроксимации законы дисперсии фотонов и экситонов.