Оптическая и магнитооптическая спектроскопия ZnSe и низкоразмерных гетеросистем на его основе

• Автор: Дациев, Ризван Магомедович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Аналитический обзор литературы
1.1 Зонная структура и оптические свойства 2п8е и твердых растворов
на его основе
1.2 Магнитооптические исследования 2п8е
1.3 Низкоразмерные структуры на базе 2Ті8е/Сс1е
1.3.1 Квантове ямы
1.3.2 Квантовые наноостровки
Глава 2. Техника экспериментального исследования
2.1 Образцы и методика их приготовления
2.1.1 Образцы 2п8е
2.1.2 Образцы КЯ.2пС<18е/2п8е
2.1.3 Образцы самоупорядочивающейся Сс18е/2п8е КТ-подобной системы
2.2 Экспериментальная установка. Погрешность оптических измерений (йу)
2.3 Методы обработки экспериментальных данных. Получение «истинного» поглощения
Глава 3. Экспериментальные результаты
3 .1 Оптическое и магнитооптическое поглощение в 2п8е
3.2 Оптическое и магнитооптическое поглощение в 2пСс18е/2п8е КЯ

3.3 Оптическое поглощение Ссйе/гпЗе КТ-подобной системы.

Глава 4. Анализ экспериментальных данных. Параметры зон Хп8е и низкоразмерных систем на базе С(18е/гп8е
4.1 Зонные и экситонные параметры Еп8е
4.2 Параметры КЯ СбБе/пбе, использование «голых» и «поляронных» параметров
4.3 Экситонные и электронные уровни в наноостровках гпБе /Сс18е, локализация
4.4 Экситон-поляритонный эффект в ZnSe, зависимость оптической прозрачности от толщины образца
Заключение
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Большое внимание, уделяемое экситонам в широкозонных соединениях АПВУ1 обусловлено двумя причинами. Во-первых, в следствии большой степени ионности кристаллов АПВУ1 экситонные переходы в них имеют большую интенсивность. Наименьший энергетический межзонный зазор расположен в центре зоны Бриллюэна, а соответствующие межзонные переходы являются дипольно-разрешенными. Значения коэффициента поглощения экситона в экситонных линиях кристаллов А,1В'Л имеют порядок 104-105 см"1, и край собственного поглощения в широкой области температур формируется именно экситонными переходами. Во-вторых, экситоны в них имеют сравнительно большую энергию связи (10-50 мэВ) и являются стабильными в широком интервале температур. Кроме того, кулоновское взаимодействие носителей в кристаллах АиВУ1 оказывает сильное влияние на состояния электроннодырочных пар и в области энергий выше края собственного поглощения. Кроме того, соединения АПВУ1 были и являются основным материалом для изучения оптических процессов в широкозонных полупроводниках и гетероструктурах на их основе, т. к. их оптические свойства можно рассматривать как модельные.
Низкоразмерные гетероструктуры на основе широкозонных соединений АПВУГ представляются сегодня наиболее перспективными средами для создания устройств, работающих в сине-зеленой спектральной области. В настоящее время является общепризнанным, что квантоворазмерные гетероструктуры

носителей ЬА3.4х 1011 см"2 особенности, связанные с экситонной природой практически исчезают, что связано с многочастичными эффектами, приводящими к уменьшению энергии связи и силы осциллятора экситона. Удивительным является то, что значение критической плотности Ыс, при которой пик НН не наблюдается оказалось ниже порога Мотта Ыс*, полученного без учета сохранения равенства между экситонной фазой и фазой свободных носителей.
В работе [36] исследовались спектры высокотемпературной люминесценции (СВЛ) для многоямных структур '/пЪЪй/'/пЪе. В таких сверхрешетках основной вклад в локализацию экситона вносит локализация дырки, в то время как электрон локализован слабо. Т.о. слабая локализация электрона приводит к тому, что экситон-фононное взаимодействие в таких структурах остается достаточно сильным (по сравнению со случаем объемного материала). Авторы наблюдали ярко выраженные осцилляции интенсивности в СВЛ таких систем с периодом равным энергии ЬО фонона. Такой вид СВЛ свидетельствует о релаксации по механизму горячих экситонов (в случае генерации свободных горячих электронно-дырочных пар период осцилляций должен был бы возрастать как На10/(1 + тс/ти)). При более высоких плотностях возбуждения СВЛ приобретали обычный вид, отражающий плотность состояний в сверхрешетке. Авторы объясняли это тем, что при более высоких плотностях возбуждения определяющим механизмом релаксации становится экситон-экситонное неупругое рассеяние. В работе [37] исследовалась релаксация экситонов посредством испускания ЬО фононов в напряженных ЪпС&'З/ХпВе структурах, выращенных методом МПЭ на подложках СаАз. Спектр ФЛ таких структур при Т=5 К представлял собой линию полушириной от 30 до 55 мэВ. Авторы исследовали СВЛ снятые по контуру линии ФЛ. Спектры СВЛ состояли из эквидистантных пиков (до 6 штук), расположенных на расстоянии около 43 мэВ друг от друга. При уменьшении энергии детектирования ЬО фононная осцилляционная структура замывалась и в конце