Ширина линии экситона и его интегральное поглощение в твердых растворах AlxGa1-xAs

• Автор: Маркосов, Максим Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 183 с. : ил.

Оглавление
• Введение

• Глава 1. Теоретические предпосылки уширения экситонной линии в

твердом растворе

П. 1.1 Экситон во флуктуирующем потенциале в кристалле

П. 1.2 Расщепление уровня валентной зоны вследствие

деформации кристалла и скрытое уширение экситонной

линии

П. 1.3 Механизмы однородного уширения экситонной линии

П. 1.4 Экситонные поляритоны в твердом растворе. Ширина линии как фактор затухания в теории интегрального
поглощения
П. 1.5 Уровни Ландау и осциллирующее магнитопоглощение в
полупроводнике
П. 1.6 Экситон в полупроводнике в магнитном поле. Критерий сильного магнитного поля. Эффект Зеемана и
диамагнитный сдвиг
П. 1.7 Экситон в твердом растворе в магнитном поле
П. 1.8 Постановка исследования
П. 1.9 Основные параметры твердого раствора Alo.15Gao.85As
• Глава 2. Образцы, техника эксперимента и обработка
экспериментальных данных
П. 2.1 Исследовавшиеся образцы
П. 2.2 Техника экспериментального исследования
П. 2.3 Обработка экспериментальных данных
• Глава 3. Основные экспериментальные результаты
П. 3.1 Спектры пропускания, отражения и спектры коэффициента
поглощения

П. 3.2 Явное и скрытое деформационное расщепление экситонной
линии
П. 3.3 Выделение экситонного спектра из спектра коэффициента
поглощения
П. 3.4 Контурный анализ линий экситонного поглощения
П. 3.5 Температурная зависимость параметров экситонного
поглощения
П. 3.6 Зависимость экситонного поглощения от магнитного поля
П. 3.7 Осциллирующее магнитопоглощение твердого раствора
Alo.i5Gao.85As
• Глава 4. Обсуждение экспериментальных результатов
П. 4.1 Температурная зависимость ширины экситонной линии в
твердом растворе Alo.15Gao.85As
П. 4.2 Температурно-зависимое интегральное поглощение
ЭКСИТОННОЙ ЛИНИИ В Alo.15Gao.85As
П. 4.3 Однородное уширение экситонной линии в Alo.15Gao.s5As
П. 4.4 Неоднородное уширение экситонной линии в Alo.15Gao.85As
П. 4.5. Магнитооптика твердых растворов Alo.15Gao.85As
П. 4.6 Ширина экситонной линии в твердом растворе Alo.15Gao.85As

в магнитном поле
П. 4.7 Интегральное поглощение экситонной линии в твердом

растворе Alo.15Gao.85As в магнитном поле
• Заключение
• Библиографический список литературы
Введение
Системы на основе А1хСа|.хАз считаются весьма перспективными для создания полупроводниковых приборов на их основе, применения их в информационных, коммуникационных технологиях. Значительный интерес представляет возможность управления основными параметрами полупроводника путем изменения концентрации замещающей компоненты. Высокие значения подвижности носителей [31, 42, 42], отработанность технологии создания образцов высокой чистоты [32] создают условия для использования их в исследованиях и производстве. В тоже время, практически полное совпадение параметров решеток ОаАэ и А1хСа|_хАз (разница не превышает 0.07%) [33], является предпосылкой для создания структур с малым количеством напряжений, дефектов кристаллической решетки. Учитывая изученность технологии создания высокосовершенных ОаАэ подложек можно утверждать, что указанные материалы привлекали, привлекают и будут привлекать разработчиков и технологов приборов и устройств.
На основе систем А1хОа].хАз могут быть построены высокоэффективные излучающие (лазеры, лазерные диоды) [43, 44], принимающие (фотодиоды) [57] и управляющие элементы, характеризующиеся высоким быстродействием [32, 31, 34], низкими значениями порогов срабатывания, стойкостью к внешним воздействиям (например, температуре, электромагнитным помехам) [59] и возможностью к высокой степени интеграции [65]. Изменяя концентрацию х становится возможным создавать приборы и устройства с широким спектром желаемых параметров, что, например, чрезвычайно актуально для излучающих устройств, фотоэлементов, СВЧ-транзисторов. Существующие приборы, например, построенные с использованием 1пР, не вполне удовлетворяют этим требованиям (ввиду, в частности, невысокого значения ширины запрещенной зоны, низкого показателя подвижности носителей) [33], другие, например БЮ, сталкиваются с технологическими трудностями отсутствия подложек надлежащего качества [68].

Т)й>10

Рисунок 1.3.1 Схема рассеяния экситона оптическим фононом (правая часть рисунка) и акустическим фононом (левая часть рисунка). Сплошные линии показывают уровни экситона, заштрихованная зона — экситонный континуум. Штриховая линия показывает поляритон. Стрелками указаны возможные переходы, вызванные взаимодействием с фононами.