Электронные и оптические свойства нерегулярных сверхрешеток на основе полупроводниковых соединений групп A3B5 и A2B6

• Автор: Торопов, Алексей Акимович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 217 с. : ил.

1. Общая характеристика типов полупроводниковых сверхрешеток с нарушенной периодичностью и проблем, поднимаемых в диссертации

(Обзор литературы)

1.1. Сверхрешетки идеальных и неидеальных квантовых ям

1.2. Сверхрешетки со встроенной расширенной квантовой ямой

1.3. Сверхрешетки в электрическом поле. Апериодичные сверхрешетки

1.4. Квантовые ямы и сверхрешетки разбавленных магнитных полупроводников

1.4.1. Эффект гигантского зеемановского расщепления. Магнитная локализация носителей. Магнитный полярон

1.4.2. Спиновая инжекция в структурах РМП

1.5. Сверхрешетки материалов с большим рассогласованием параметров решетки. Упорядоченные и неупорядоченные массивы квантовых
точек
1.6. Квантовые ямы и сверхрешетки полупроводниковых соединений, не содержащих общих атомов
1.6.1. Симметрийные свойства полупроводниковых интерфейсов и квантовых ям
1.6.2. Спектроскопия линейно-поляризованной люминесценции в полупроводниковых гетероструктурах
2. Апериодичные сверхрешстки в системе СаАв/АЮаАз: принципы конструирования, оптические и транспортные свойства
2.1. Спектр электронных состояний нерегулярных сверхрешеток в электрическом поле: сверхрешетка с выделенной квантовой ямой и апериодичная сверхрешетка
2.2. Экситонные состояния в апериодичных сверхрешетках
2.2.1. Вариационный расчет спектра экситонных состояний связанных квантовых ям в электрическом поле
2.2.2. Фотолюминесцентные исследования экситонов в СаАз/АЮаАБ апериодичной сверхрешетке
2.3. ОаАз/АЮаАз р-ьп диоды с электронными и дырочными апериодичными сверхрешетками

2.3.1. Электролюминесцентные исследования туннельно-транспортных характеристик апериодичных сверхрешеток
2.3.2. Бистабильность электролюминесценции и лазерной генерации в волноводной структуре с апериодичными сверхрешетками
3. Кинетика транспорта и релаксации носителей в сверхрешетках
Cd(Mn)Se/Zn(Mn)Se
3.1. Фотолюминесцентные исследования процессов транспорта и локализации экситонов в одиночных слоях и сверхрешетках Cd(Mn)Se/Zn(Mn)Se с различной степенью разупорядоченности
3.1.1. Исследование экситонного спектра разупорядоченных сверхрешеток CdSe/ZnSe
3.1.2. Исследования динамики экситонов в сверхрешетках CdSe/ZnSe
3.1.3. Исследования кинетики рекомбинации экситонов в структурах Cd(Mn)Se/Zn(Mn)Se
3.2. Оптические исследования спиновой инжекции из полумагнитной сверхрешетки CdSe/ZnMnSe в немагнитную квантовую яму
ZnCdSe
3.3. Фотолюминесцентные исследования спиновой релаксации в структурах CdSe/ZnMnSe
4. Оптическая спектроскопия экситонных магнитных поляронов в
полумагнитных квантовых ямах типа II ZnMnSe/ZnSSe
4.1. Разрывы зон на гетероинтерфейсе ZnMnSe/ZnSSe
4.2. Кинетика магнитной и немагнитной локализации экситонов в множественных квантовых ямах ZnMnSe/ZnSSe
4.2.1. Фотолюминесцентные исследования при непрерывном возбуждении
4.2.2. Фотолюминесцентные исследования с временным разрешением
5. Структурные и оптические свойства массивов квантовых точек типа II
5.1. Квантовые ямы и квантовые точки GaAs в матрице GaSb: структурные и фотолюминесцентные исследования
5.2. Электролюминесценция и лазерная генерация в диодах с массивом GaAs/GaSb квантовых точек
5.3. Упорядоченные и разупорядоченные массивы квантовых точек типа II CdSe/BeTe
5.4. Спетроскопия линейно-поляризованной фотолюминесценции в массивах квантовых точек CdSe/BeTe

Заключение
Цитируемая литература
Работы, вошедшие в диссертацию
Метод сильной связи может также быть эффективно использован для конструирования апериодичной сверхрешетки в которой минизона выстраивается в определенном электрическом поле Ре. В такой структуре последовательный ряд ям и барьеров {а„, Ь„: п= 1, 2, ....И} должен удовлетворять следующим соотношениям:
Значения сц (или £,°), Рс и интеграл переноса 1 выбираются произвольно, а остальные толщины (Ъи а:, Ъ:,..) определяются рекурсивно по формулам (2.16), принимая во внимание, что энергии Е° определяются толщинами а„, а интеграл переноса /”л+1 является функцией а„, Ь„ и «„+/• При F=FC, уровни во всех отдельных квантовых ямах (Еп = Е°„ + еРг„) будут выровнены по энергии. Так как все интегралы переноса между соседними ямами одинаковы, квази-минизона дискретных уровней формируется точно так же, как и в периодичной конечной сверхрешетке в нулевом электрическом поле (см. выражение 1.2):
Для иллюстрации эффективности предложенного метода, для системы СаАз/АЬлОао.бАэ была сконструирована 9-ямная структура, задаваемая параметрами £|° = 45 мэВ, 1=6 мэВ и /<>=5x104 В/см. Схематическое изображение зоны проводимости структуры приведено на вставке к рис. 2.3. Ширины квантовых ям плавно уменьшаются
Зависимости энергий электронных уровней от электрического поля были рассчитаны с использованием метода сильной связи (пунктирные линии на рис. 2.3) и численным решением уравнения Шредингера (сплошные линии на рис. 2.3). Множественное антипересечение уровней при F=FC отражает выстраивание квази-минизоны с шириной 47=24 мэВ, в полном согласии с выражением 2.17. Отличное совпадение расчетов, сделанных двумя методами, подтверждает применимость метода сильной связи для конструирования апериодичных сверхрешеток с заданными свойствами.
2.2. Экситонные состояния в апериодичных сверхрешетках
2.2.1. Вариационный расчет спектра экситонных состояний связанных квантовых
ям в электрическом поле
Обсуждаемый в этой секции метод расчета экситонных состояний в системе связанных квантовых ям следует идеологии, предложенной Дигнамом и Сайпом
(2.16а)
(2.166)
Е(к) = Е* +2/соз[®1'/(А + 1)]], к=1,2,
(2.17)
от а 1=80 А до ар=10 А, тогда как ширины барьеров увеличиваются от А=18 А до Ьа=6О А.