Decrease of heavy-hole exciton mass induced by uniaxial stress in GaAs/AlGaAs quantum well
实验结果表明,沿GaAs/AlGaAs宽量子阱异质结的二重对称轴施加压力,可以显著改变极化激元反射谱。这种效应被视为应力引起的重空穴激子质量的减少。这种效应的理论模型支持这一假设。在压力P= 0.2 3GPa时,激子质量下降了5%.
2015-05-08 cond-mat.mes-hall
Coherent spin dynamics of an interwell excitons gas in GaAs/AlGaAs coupled quantum wells
研究了n-i-nGaAs/AlGaAs耦合量子阱中阱间激子气体的自旋动力学。在这些异质结构中,当施加电场时,电子和空穴在相邻的量子阱中通过窄的AlAs势垒在空间上分离。用脉冲可调谐激光器,在1 sHH阱内激子的共振激发下,测量了阱间激子光致发光的时间演化动力学。研究了集体激子相的形成及其自旋弛豫速率随温度的变化。阱间激子的自旋弛豫速率在集体相中强烈降低。这一观察结果提供了证据的相干性的间接激子集体阶段在温度低于临界$T_c$。
2005-12-12 cond-mat.mes-hall
Exciton Beats in GaAs Quantum Wells: Bosonic Representation and Collective Effects
利用自由玻色子相干态模型讨论了GaAs量子阱瞬态光学实验中观察到的轻重空穴拍频现象。这种方法进行了比较与基于几级表示的描述。结果导致解释的节拍,由于经典的电磁干扰。玻色子图像正确地描述了扩展态的光子激发,并解释了涉及激子密度相干控制和瑞利散射拍频的实验。
1999-09-15 cond-mat.mes-hall
Theory of electrons, holes and excitons in GaAs polytype quantum dots
单带和多带(Burt-Foreman)k.p哈密顿GaAs晶体相量子点的发展和使用正在进行的实验活动,如量子限制,自发极化,价带混合和激子库仑相互作用的作用进行评估。自发极化被发现是一个占主导地位的条款。再加上网点厚度的控制[Vainorious Nano Lett. 15,2652(2015)],其实现宽激子波长和寿命可调谐性。对于小直径点预测了几种新的现象[Loitsch等人,Adv. Mater. 27,2195(2015)],包括非重空穴基态、强空穴自旋混合物和II型到I型激子跃迁,其可用于提高GaAs多型体的吸收强度并降低其辐射寿命。
2015-12-11 cond-mat.mes-hall
The onset of exciton absorption in modulation doped GaAs quantum wells
研究了调制掺杂GaAs/AlGaAs半导体量子阱的吸收谱随载流子浓度的变化。我们发现存在一个临界密度,它标志着从费米边奇点到类氢行为的转变。在这个密度下,激子的线形和跃迁能量都发生了变化。我们研究的奇异性指数$α$的密度依赖性,并表明,无序起着重要的作用,在确定的能量尺度,它的增长。
2000-03-31 cond-mat.mes-hall
High magnetic field reveals the nature of excitons in a single GaAs/AlAs core/shell nanowire
报道了单个锌掺杂GaAs/AlAs核/壳纳米线的磁光致发光测量。在低温下,在低功率(nW)激发下,观察到在1.507 eV的强发射线。在高磁场中进行的测量使我们能够在这种发射中检测到与缺陷对结合的激子相关的几条线。正如Kunzel和Ploog报道的那样,这种线以前在非常高质量的外延GaAs中观察到。这表明,我们的GaAs/AlAs核/壳纳米线的光学质量是最好的GaAs层生长的分子束外延。此外,即使在室温下也观察到强的自由激子发射。我们的纳米线在室温下的明亮的光发射应该为许多光电子器件应用开辟道路。
2013-05-13 cond-mat.mes-hall
Recombination dynamics of type-II excitons in (Ga,In)As/GaAs/Ga(As,Sb) heterostructures
(Ga用连续波和时间分辨光致发光谱研究了不同温度下的(In)As/GaAs/Ga(As,Sb)多量子阱异质结构。在(Ga,In)As阱中的电子和Ga(As,Sb)阱中的空穴的激子II型跃迁与(Ga,In)As和Ga(As,Sb)阱中的I型激子之间观察到复杂的相互作用。在Tc = 70 K的临界温度以下,II型发光表现出强烈的非指数时间行为。瞬态进行了分析的速率方程模型的框架。发现无序三元Ga(As,Sb)的定域态中激子弛豫和跳跃是正确描述II型激子动力学的决定性过程。
2016-09-29 cond-mat.mes-hall
Nonlinear spectroscopy of exciton-polaritons in a GaAs-based microcavity
本文系统地研究了强耦合条件下GaAs基微腔中的双光子激发过程。我们观察到二次谐波产生共振的上,下极化激元的水平,这表现出很强的依赖于相应的极化激元的光子分数。此外,我们已经进行了双光子激发光谱,以确定$2p$激子状态,这是至关重要的操作作为太赫兹激光器件,这是最近提出的[A. V. Kavokin等人,物理修订信函\textbf{108},197401(2012)]。然而,不能识别出$2p$激子态的明显特征,这表明双光子泵浦效率低。
2014-08-05 cond-mat.mes-hall
Non-linear exciton spin-splitting in single InAs/GaAs self-assembled quantum structures in ultrahigh magnetic fields
本文报道了在$B$ = 28 T下,InAs/GaAs单量子点和量子点分子中激子自旋分裂和抗磁位移的磁场色散.仅对于具有强几何约束的系统,色散可以很好地描述为简单的场依赖性,而对于具有较弱约束的点,观察到相当大的偏差:最重要的是,在高场极限下,自旋分裂显示出对$B$的非线性依赖性,清楚地表明轻空穴混合物的价带基态。
2005-03-11 cond-mat.mes-hall
Exciton lifetime in InAs/GaAs quantum dot molecules
用时间分辨光致发光法测量了InAs/GaAs垂直耦合量子点对阵列的激子寿命$T_1$。与量子点参考相比,已经观察到$T_1$的显著减少高达$\sim$ 2倍,反映了点间相干性。增加的分子耦合强度导致系统的$T_1$的减少与减少的障碍宽度,作为宽的障碍的一部分的结构显示出减少耦合,而对于窄的障碍,所有的分子似乎是很好地耦合。分子中的相干激子获得两个单独量子点中激子的振子强度,使激子寿命减半。这种超辐射效应有助于以前观察到的均匀激子线宽的增加,但比减少$T_2$弱。这表明,与量子点参考相比,纯退相对于分子变得越来越重要。
2005-04-20 cond-mat.mes-hall
Type II InAs/GaAsSb Quantum Dots: Highly Tunable Exciton Geometry and Topology
本文研究了具有II型能带取向的InAs/GaAsSb量子阱结构的p-i-n二极管中电子和空穴波函数几何和拓扑的外部控制。我们发现高度可调激子偶极矩和很大程度上去耦激子复合和电离动力学。我们还预测了一个偏置制度,其中空穴波函数拓扑结构连续变化,从量子点样的量子环作为外部偏压的函数。所有这些性质在先进的电光应用和基本自旋轨道现象的研究中具有巨大的潜力。
2015-11-13 cond-mat.mes-hall
Signatures of four-particle correlations associated with exciton-carrier interactions in coherent spectroscopy on bulk GaAs
瞬态四波混频的块状GaAs的主要带间跃迁的宽带激发条件下的研究,使四粒子相关性与简并(激子-激子)和非简并(激子-载流子)相互作用进行研究。真实的二维傅里叶变换光谱(2DFTS)揭示了一个复杂的响应,在重空穴激子发射能量的变化与吸收能量,范围从对角线上的色散,通过吸收低能量带间跃迁的色散与带隙以上的带间跃迁高相反的符号。使用多体效应增强的多级模型的模拟提供了极好的协议与2DFTS实验,并表明,激发诱导的退相(EID)和激发诱导的位移(EIS)影响简并和非简并相互作用等效,具有较强的激子-载流子耦合相对于激子-激子耦合约一个数量级。这些模拟还表明,EID效应是三倍强于EIS的半导体的相干响应。
2016-05-20 cond-mat.mes-hall
Stochastic resonance in collective exciton-polariton excitations inside a GaAs microcavity
我们首次在受限激子-极化激元中观察到随机共振现象。我们通过跟踪极化激元的行为,通过两个随机共振量化,即光谱放大因子和信噪比,证明了这一现象。研究了随机共振随周期激励信号调制幅度的演化规律。我们的实验观测结果很好地再现随机扰动下的Gross-Pitaevskii方程的框架内进行的数值模拟。
2014-07-17 cond-mat.mes-hall
High-field magneto-excitons in unstrained GaAs/AlGaAs quantum dots
从理论和实验上研究了无应变GaAs/AlGaAs量子点中激子态的磁场依赖性。研究了在不同取向的磁场中基态和激发态的抗磁位移。在理论研究中,我们在单带有效质量近似下进行了计算,包括能带非抛物性、全实验三维点形和电子-空穴库仑相互作用。这些计算结果进行了比较与实验结果的地面和激发态的字段高达50特斯拉。理论与实验结果吻合较好。
2006-05-09 cond-mat.mes-hall
Dynamics and control of nonradiative excitons - free carriers mixture in GaAs/AlGaAs quantum wells
利用非简并泵浦-探测光谱技术,在14 nm浅GaAs/Al $_{0.03}$ Ga $_{0.97}$ As量子阱中,实验研究了非辐射激子在大平面波矢作用下的动力学行为.通过激子-激子散射引起的重空穴和轻空穴激子共振的动态加宽,激子动力学被可视化。在非共振激发下,光学地产生自由载流子。在这个制度的激子动力学强烈影响激子载流子散射。特别地,如果一个符号的载流子占主导地位,则它们有效地耗尽非辐射激子的储存器,从而诱导它们散射到光锥中。一个简单的模型的激子动力学的发展,它考虑了光生电子和空穴的能量弛豫,它们耦合成激子,和激子散射到光锥。该模型很好地再现了实验观察到的激子动力学在共振和非共振激发。此外,它正确地描述了实验研究的光致发光脉冲的轮廓。有效的激子-电子相互作用进一步实验验证的激子密度的控制时,额外的激发产生耗尽的水库电子。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall
Fine structure of excitons in InAs quantum dots on GaAs(110) planar layers and nanowire facets
本文研究了以Bi为表面活性剂在GaAs(110)衬底上分子束外延生长的InAs量子点的光学性质。量子点是在平面GaAs(110)衬底以及GaAs纳米线的{110}侧壁面上合成的。在10 K时,限制在这些量子点中的中性激子产生1.1和1.4 eV之间的光致发光线。磁光致发光光谱表明,对于发射1.3和1.4 eV之间的小量子点,在(110)平面内和垂直于(110)平面的电子-空穴相干长度分别为5和2 nm的量级。量子点的光致发光是线性偏振的,并且观察到结合和反结合双激子,我们将这两个发现与(110)平面中的应变相关联。这种应变导致压电场和重空穴态与轻空穴态之间的强混合,并且提供了调谐激子光致发光的线性偏振度以及双激子的结合能的符号的可能性。
2017-04-27 cond-mat.mes-hall
Magnetic field study of exciton nonradiative broadening excitation spectra in GaAs/AlGaAs quantum wells
本研究通过测量附加激光激发下基态激子非辐射展宽的依赖关系,结合高达6 T磁场,追踪了14 nm GaAs/AlGaAs量子阱中Landau能级与尺寸量子化激子态的形成演化,并利用有限差分法数值计算验证了实验结果。
2023-04-11 cond-mat.mes-hall
Effect of second order piezoelectricity on excitonic structure of stress-tuned InGaAs/GaAs quantum dots
研究了非线性压电效应和In分布对集成在压电驱动器上的应力可调InGaAs/GaAs量子点的激子能量、电子-空穴电偶极矩和精细结构分裂的影响。特别是,我们详细调查的贡献的各种元素的扩展的电极化在外部引起的弹性应变后两个重要的量子点属性。基于一阶和二阶压电效应的比较,我们提供了一个简单的关系来估计所施加的各向异性应力对量子点偶极矩的影响,量子点显着晶格失配的主机晶体。
2018-10-10 cond-mat.mes-hall
Exciton dynamics in GaAs/(Al,Ga)As core-shell nanowires with shell quantum dots
利用连续波和时间分辨光致发光光谱和光致发光激发光谱研究了GaAs/(Al,Ga)As核壳纳米线中激子的动力学行为。纳米线壳层中Al的强烈偏析导致了富Ga夹杂物的形成。在10 K下,观察到与这些壳量子点相关的强发光。壳层量子点中激子的平均辐射寿命为1.7ns。我们发现激子可以隧穿到邻近的壳层量子点和非辐射点缺陷。我们调查的动态变化的载流子在壳随着温度的升高,特别强调的载体从壳的纳米线的核心转移。最后,我们讨论了载体本地化的基础研究和光电应用的基础上的核-壳III-As纳米线的(Al,Ga)As壳的影响。
2016-08-04 cond-mat.mes-hall
Heating by exciton and biexciton recombination in GaAs/AlGaAs quantum wells
对GaAs/AlGaAs量子阱中激子和双激子复合进行了全面的实验研究。激子和双激子复合时间分别为16和55 ps。的激子温度的动力学的确定方法的开发。结果表明,激子和双激子复合过程都使激子温度升高高达$\sim 10$ K。这些过程对激子玻色-爱因斯坦凝聚的可能性施加了新的限制,并且使得即使对于共振激发的激子气体,在GaAs量子阱中的直接激子系统中也不可能实现激子凝聚。
2015-07-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magneto-phonon resonance in photoluminescence excitation spectra of magneto-excitons in GaAs/AlGaAs Superlattices
在垂直于样品层的强磁场B作用下,GaAs/AlGaAs超晶格中的基态重空穴磁激子(1 sHH型)的光致发光激发(PLE)谱中,磁激子(ME)激发态的峰强度显著增加.当改变B时,PLE峰的强度被测量为激发ME峰和系统的基态之间的能量分离$ΔE$的函数。已发现的共振轮廓具有最大值在$ΔE_{\rm max}$接近的GaAs LO声子的能量。然而,$ΔE_{\rm max}$的值取决于受激ME态的量子数。所揭示的非常低的量子效率的研究样品,使我们能够归因于所观察到的共振的非辐射磁激子弛豫速率的增强所产生的由于LO-声子发射。所提出的理论模型与实验观测符合得很好,提供了一种从$ΔE_{\rm max}$对激发ME态量子数的依赖关系中提取1 sHH磁激子“面内”色散的方法.
2015-11-03 cond-mat.mes-hall
Strain and band-mixing effects on the excitonic Aharonov-Bohm effect in In(Ga)As/GaAs ringlike quantum dots
研究了应变轴对称的In(Ga)As/GaAs环形量子点中的中性激子.与实验中的自组装量子环类似,分析的量子点具有火山般的形状。采用连续介质力学模型确定应变分布,采用单带包络函数方法计算电子态。空穴态由轴对称多带Luttinger-Kohn哈密顿量确定,激子态由精确对角化得到。我们发现,存在的内层覆盖的环开口增强激子Aharonov-Bohm(AB)振荡。其原因在于,由于应变,空穴主要位于量子点的内部,而电子主要位于环形边缘内。有趣的是,更大的AB振荡被发现在分析的量子点比在一个完全开放的量子环相同的宽度。与无应变的环形量子点相比,应变的存在使激子Aharonov-Bohm振荡的振幅几乎增加了一倍。激子能级的计算振荡的幅度在最近的实验中测得的振荡。
2013-02-20 cond-mat.mes-hall
Effect of irradiation by He+ and Ga+ ions on 2D-exciton susceptibility of the InGaAs/GaAs quantum-well structures
本文研究了30 keVGa ~+和35 keVHe ~+离子(相对小剂量)辐照对InGaAs/GaAs单量子阱结构激子反射谱的影响。结果表明,在所有的剂量下,辐照都会导致反射谱中激子共振强度的降低和激子共振的展宽。结果表明,这些变化与激子跃迁振子强度的降低无关,也与激子态的辐照破坏无关,而与激子共振态的非均匀展宽有关。该过程的机理是2D激子被与Ga(In)和As空位相关的结构缺陷散射的结果,所述Ga(In)和As空位在高能离子与晶体结构的规则原子碰撞时产生。该模型是用来比较实验依赖的效率的Ga+-离子诱导的加宽的量子阱从照射表面的距离与类似的依赖使用蒙特卡罗技术计算。模拟结果与实验数据之间的差异进行了讨论。
2014-12-22 cond-mat.mes-hall
Slow Exciton Spin Relaxation in Single Self-Assembled In$_{1-x}$Ga$_x$As/GaAs Quantum Dots
采用原子经验赝势方法计算了单个自组装In $_{1-x}$ Ga $_x$ As/GaAs量子点中声学声子辅助的激子自旋弛豫.我们发现,从亮到暗激子态的转变是由库仑关联效应引起的。由精细组态相互作用计算得到的激子自旋弛豫时间在纯InAs/GaAs量子点中约为15- 55 $μ$ s,在合金量子点中甚至更长。这些结果与以前的理论和实验结果相矛盾,这些结果表明激子自旋时间非常短(几ns),但与最近的实验表明激子具有长自旋弛豫时间($>$ 1 $μ$ s)一致。
2013-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Excitons and their Contributions to Shift Current Transients in Bulk GaAs
在14带k.p能带结构模型的基础上,通过数值求解半导体Bloch方程,得到了GaAs体材料近带隙激发的漂移电流瞬态.这种方法提供了一个透明的描述的光学诱导的激发带间,子带间,和带内激发,使不同的贡献之间的明确区分的移位电流瞬变,并充分包括谐振以及非谐振过程。在我们的数值解中使用倒易空间中的测地线网格,我们能够将电子-空穴库仑吸引力与我们的各向异性三维能带结构相结合。我们得到了激子吸收峰和连续吸收的增强,并表明激子波函数包含了显着的各向异性量。激子共振处的光学激发产生显著强度的移位电流瞬变,然而,由于电子-空穴吸引,移位距离小于上述带隙激发。因此,我们表明,我们的方法是能够提供重要的信息,在原子尺度上的超快电子动力学。
2017-08-28 cond-mat.mes-hall
Multiple quantum beats of quantum confined exciton states in InGaAs/GaAs quantum well
利用光谱分辨泵浦-探测方法,首次在InGaAs/GaAs宽阱异质结中探测到相干激发量子受限激子态系统的多量子拍。在泵浦脉冲和探测脉冲之间的正延迟和负延迟处观察到拍频信号。理论模型的发展,它允许一个属性的四波混频(FWM)信号在非标准方向上检测到的负延迟的QB。拍频信号通过四波混频波与探测脉冲产生的偏振的干涉而被强烈增强。在正延迟时,量子点是由于量子限制激子态的相互干涉引起的。在实验中观察到几个QB频率,这与激子系统中的能级间距相一致。在正延迟和负延迟下,QB的衰减时间都是几皮秒的量级。它们接近激子布居的弛豫时间,这使得人们可以认为激子的减少是所研究系统中相干弛豫的主要机制。
2015-07-15 cond-mat.mes-hall
Single-photon emission from the natural quantum dots in the InAs/GaAs wetting layer
对InAs/GaAs浸润层中形成的量子点进行了时间分辨的显微光致发光研究。这些点是由于在润湿层中的In组成的波动。它们显示出具有低空间密度的光谱尖锐的发光线。我们确定中性激子和双激子以及trions相关的线。激子发射反聚束(二阶相关值g^2(0)=0.16)和双激子-激子发射级联证明了量子点的非经典发射,并证实了它们作为单光子源的潜力。
2011-07-20 cond-mat.mes-hall
Quantum Monte Carlo Simulation of Exciton-Exciton Scattering in a GaAs/AlGaAs Quantum Well
本文用计算机模拟了量子阱中激子-激子散射。具体地说,我们使用量子蒙特卡罗技术研究了10 nm宽的GaAs/Al $_{0.3}$ Ga $_{0.7}$ As量子阱中两个激子的束缚态和连续态。从这些束缚态和连续态,我们提取的动量相关的相移的s波散射。这项工作的一个令人惊讶的发现是,通常研究的有效质量模式的激子在10 nm的量子阱实际上支持两个绑定双激子状态。第二,弱束缚态可以显著增强激子-激子相互作用。我们还适合我们的结果,硬盘模型,并指出未来的工作方向。
2005-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic parameters of InxGa1-xAs-GaAs heterostructures with quantum wells at low temperatures
根据低温光致发光谱的测量结果和相应的理论分析,评价了在不同生长参数下获得的GaAs/In $_{x}$ Ga $_{1-x}$ As/GaAs单量子阱异质结的特性。
2013-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localization and interaction of indirect excitons in GaAs coupled quantum wells
我们介绍了一种提高陷阱技术,并利用它来降低间接激子的有效温度。我们观察到狭窄的光致发光线,对应于在无序势的间接激子的个别状态的发射。我们研究了激子-激子相互作用对局域态和离域态激子的影响,发现均匀谱线展宽随密度的增加而增加,在高密度时,均匀谱线展宽占主导地位。
2008-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of magneto-optical properties of neutral and charged excitons in GaAs/AlGaAs quantum dots
对弱限制GaAs/AlGaAs量子点的磁光性质进行了详细的理论研究。我们着重于中性和带电激子态的抗磁系数和$g$ -因子,以及它们随沿$[001]$方向施加的磁场的不同点尺寸的演化。对于计算,我们利用组合的${\bf k}\cdot{\bf p}$和组态相互作用方法。我们将理论分解为四个精度水平,即,(i)单粒子电子和空穴态,(ii)非相互作用的电子-空穴对,(iii)由两个准粒子的基态构成并通过库仑相互作用(即具有最小量的相关性)相互作用的电子-空穴对,以及(iv)包括相关性效应的电子-空穴对。上述方法使我们能够确定各种单粒子和多粒子效应对所研究的磁光特性的主要影响,从而可以使用尽可能简单的模型表征实验,但保留详细的物理图像。
2020-08-27 cond-mat.mes-hall
Excitonic complexes in MOCVD-grown InGaAs/GaAs quantum dots emitting at telecom wavelengths
据此,我们提出了一个全面的实验和理论研究的激子复合物的电子结构和光学性质的应变工程InGaAs/GaAs量子点(QD)生长的金属有机化学气相沉积和发射在1300 nm的电信窗口。单量子点属性已被实验确定为一些纳米结构的激发功率依赖性和偏振分辨microphotoluminescence的装置,并进一步采用8带kp理论结合配置相互作用方法的限制态计算的结果进行比较。激子复合物的起源已被证实的基础上的磁光和相关光谱研究。理解结构参数和组成(QD本身以及在相邻的应变减小层中)的影响允许区分它们中的哪些对于控制发射波长以实现电信光谱范围或影响基本激子复合物的结合能是至关重要的。所获得的结果提供了更深层次的知识控制和限制的调查结构在良好的光谱隔离的个人光学跃迁和空间限制,是至关重要的,鉴于量子点的应用在电信波长的高纯度的单光子源。
2019-08-11 cond-mat.mes-hall
Dynamic nuclear polarization in InGaAs/GaAs and GaAs/AlGaAs quantum dots under non-resonant ultra-low power optical excitation
实验研究了InGaAs/GaAs和GaAs/AlGaAs两种中性半导体量子点的动态核自旋极化与非共振光激发功率的关系。我们表明,最近在InP/GaInP量子点中报道的通过光学禁戒(“暗”)激子态的二级复合的核自旋泵浦机制[Phys.Rev.B83,125318(2011)]与本工作中考虑的材料系统相关。在InGaAs/GaAs点中,这种核自旋极化机制特别明显,导致在光激发功率比使基态激子饱和所需的功率小~1000倍时实现的Overhauser位移高达~80微eV。在界面GaAs/AlGaAs点中在低功率光泵浦下观察到的Overhauser位移通常较小(高达~40微eV)。此外,在GaAs/AlGaAs中,我们观察到点到点的变化,甚至符号反转的Overhauser位移,这是由于暗-亮激子混合起源于电子-空穴交换相互作用的对称性降低的点。在超低功率光抽运下的核自旋极化度与共振光抽运或高功率圆偏振光的隙上抽运等技术所获得的结果相当。通过“暗"激子的二阶复合的动态核极化可能成为单量子点应用中的有用工具,其中需要操纵核自旋环境或电子自旋。
2013-06-03 cond-mat.mes-hall
Light-hole quantization in the optical response of ultrawide GaAs/Al$_x$Ga$_{1-x}$As quantum wells
研究了未掺杂的150 nm和250 nm超宽GaAs量子阱的反射率和光致发光谱随温度的变化。结果表明,以前归因于激子运动在z方向上的尺寸量子化的光谱特征与光空穴的量子化能级的能量相吻合。此外,在高于激子解离点的温度下,光学光谱显示出非常相似的性质。
2012-11-27 cond-mat.mes-hall
Electroluminescence in dopant-free GaAs/AlGaAs single heterojunctions: 2D free excitons, H-band, and the tidal effect
University of Waterloo(滑铁卢大学)
研究通过电致发光探测无掺杂GaAs/AlGaAs单异质结中的二维自由激子,揭示了H带和X$^0$的特性及潮汐效应的影响。
2026-01-15 cond-mat.mes-hall
Exciton-mediated photothermal cooling in GaAs membranes
最近,我们中的一些人证明了利用激子介导的光热效应冷却GaAs纳米膜的机械运动[K. Usami等人,8,168(2012)],并且提供了使用热力来冷却机械运动的清楚示例。在这里,我们报告一个单自由参数的理论模型来解释这个实验的结果,非常好地匹配的实验数据。
2012-05-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microscopic model of stacking-fault potential and exciton wave function in GaAs
嵌入体晶体中的二维堆垛层错缺陷可以为载流子和激子提供均匀的捕获电势。在这里,我们利用国家的最先进的结构成像加上密度泛函和有效质量理论,建立一个微观模型的层错激子。计算了不同磁场下GaAs中单个层错束缚激子的抗磁位移和激子偶极矩,并与实验结果进行了比较。该模型是用来进一步提供洞察到由堆垛层错对形成的双阱势绑定的激子的属性。这个微观激子模型可以被用作模型的输入,其中包括激子-激子相互作用,以确定在这个系统中可访问的激子相。
2019-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fast preparation of single hole spin in InAs/GaAs quantum dot in Voigt geometry magnetic field
研究了在Voigt几何磁场作用下,InAs/GaAs量子点中自旋极化的电子-空穴对的电离过程,制备了相干重空穴自旋.对于一个点与17微电子伏特的亮激子精细结构分裂,自旋准备的保真度被限制到0.75,最佳的制备时发生的亮激子的有效精细结构匹配的面内孔塞曼能量。原则上,可以通过最小化亮激子精细结构分裂来实现更高的结晶度。
2012-04-11 cond-mat.mes-hall
Charge tuning in [111] grown GaAs droplet quantum dots
我们在GaAs(111)A衬底上用液滴外延法生长了无应变GaAs/AlGaAs量子点(QDs),研究了量子点的电荷调谐。偏置电压的施加允许QD从$-3|e|$到$+2|e|$的受控充电。在T=4K的显微光致发光实验中记录了量子点发射能量和激子精细结构的变化。我们发现除了类s-壳层基态外,还存在激发价态和导电态。我们记录了第二系列的发射线约25 meV以上的带电激子发射来自激发带电激子。对于这些激发带间跃迁的负的大幅度抗磁位移是揭示在纵向磁场。
2014-07-24 cond-mat.mes-hall
Radiative properties of multi-carrier bound excitons in GaAs
半导体中的激子由于自旋相关的振子强度和不同复合路径之间的干扰而可以具有多个寿命。此外,应变和对称性效应可以通过去除简并来进一步修改寿命。我们提出了一个方便的形式主义预测的光学性质的${k=0}$激子与任意数量的载流子在不同的对称环境。使用这种形式主义,我们预测三个不同的寿命为中性受主束缚激子在GaAs中,并证实了这一预测,通过偏振相关和时间分辨的光致发光实验。我们发现受体束缚激子寿命为${T_o (1,3,3/4)}$,其中${T_o = (0.61 \pm 0.12) \text{ns}}$。此外,我们提供了一个估计的内级和级间激子自旋弛豫率。
2014-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Dynamical control over the confinement of spatially indirect excitons in electrostatic traps of GaAs coupled quantum wells
我们研究了GaAs双量子阱中10 $μ$ m宽的静电陷阱中的空间间接激子。我们介绍了一种技术来控制与激子电偶极子相互作用的电场的幅度,具有纳秒精度。我们的方法依赖于电子波形校正失真发生在最高频率,使阻抗匹配是不必要的。因此,我们操纵冷气体的约束,而不会引起相当大的扰动下到亚开尔文浴温度。
2017-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Strain-induced exciton decomposition and anisotropic lifetime modulation in a GaAs micromechanical resonator
我们演示了激子寿命的机械调制,通过使用砷化镓(GaAs)谐振器的振动应变。应变诱导调制具有各向异性的晶体取向依赖性,这揭示了这些调制的起源是压电效应。数值分析的基础上的隧道模型澄清,机械应变调制的内部电场和空间分离的电子和空穴,导致非辐射激子分解。这种载流子分离还产生从光子到谐振器的光机械反作用力。因此,这些结果表明,机械运动可以通过激子衰变进行自调制,这使得人们能够控制谐振器的热噪声,并在固态系统中提供光子-激子-声子相互作用。
2019-01-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Enhanced spin lifetimes in a two dimensional electron gas in a gate-controlled GaAs quantum well
利用共振超快双色克尔旋转谱研究了20 nm宽调制掺杂GaAs单量子阱中激子、三电子和电子自旋动力学。激子和trions选择性地检测共振探测脉冲,而它们的相对光谱权重是通过调节栅极电压来控制的,该栅极电压调谐载流子密度。调整载流子密度对二维电子气的自旋衰减时间有显著的影响。自旋衰减时间可以增强的3倍,在量子阱中的中间载流子浓度,激子和trions共存的系统。此外,我们还探讨了通过载流子密度来调节电子气g因子的能力。
2016-05-05 cond-mat.mes-hall
Damping of Exciton Rabi Rotations by Acoustic Phonons in Optically Excited InGaAs/GaAs Quantum Dots
我们报告的实验证据,确定声学声子的主要来源的激发诱导退相(EID)负责强度阻尼的量子点激子拉比旋转。EID率提取的温度依赖性拉比旋转测量的基态激子跃迁,并被发现是在密切的定量协议与声学声子模型。
2010-01-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Time resolved excitonic coherent polarization dynamics in GaAs multiple quantum wells
研究了GaAs多量子阱中探测脉冲激发的激子相干极化随时间演化的泵浦诱导调制。为此,我们进行飞秒时间分辨泵浦探测反射率测量使用频率上转换在正负泵浦探测延迟。激子的线性和非线性极化,这通常是不考虑在描述泵浦探测实验的干扰所产生的贡献,需要理解的结果。
2003-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong interlayer charge transfer due to exciton condensation in an electrically-isolated GaAs quantum well bilayer
我们介绍了一种电隔离的浮动双层GaAs量子阱(QW)的设计,其中应用一个大的门控电压可控和高度可重复地诱导电荷,保持捕获在双层去除门控电压后。在较小的栅极电压下,双层通过厚的绝缘屏障与外部电极完全电隔离。这种设计允许完全控制两个耦合的2D电子系统的总密度和微分密度。浮动双层设计提供了一个独特的方法来研究系统无法通过简单的传输测量。它还提供了测量层之间的电荷转移的能力,即使当2D系统的面内折射率发散时。我们测量的电容和层间隧道光谱的量子阱双层与独立控制的顶部和底部层的电子密度。我们的测量显示强烈增强层间隧道电流在总填充因子为1,一个强烈的层间相关的双层系统的激子凝聚的签名。由于各个层的密度完全可调,浮动双层QW系统提供了一个通用的平台,以访问以前无法获得的电子双层系统中的量子相位信息。
2021-03-11 cond-mat.mes-hall
Homogeneous Linewidth Narrowing of the Charged Exciton via Nuclear Spin Screening in an InAs/GaAs Quantum Dot Ensemble
在半导体量子点中,电子与核自旋池的超精细相互作用是低温下自旋退相干的主要来源。使用高分辨率双色差分透射光谱,我们证明,这种电子-核耦合也施加了一个下限的正电荷激子退相速率,γ,在一个系综的InAs/GaAs量子点。我们发现,失相速率是敏感的超精细相互作用,这可以通过在法拉第配置的外部磁场的应用程序的强度进行控制。在零外加电场下,强的电子-核耦合引起了超过辐射极限的额外退相,γ= 230 MHz(0.95 μeV)。在~1 T的外场下实现了对超精细相互作用的屏蔽,导致γ= 172 MHz(0.71 μeV)仅受自发复合的限制。另一方面,Voigt磁场的应用混合自旋本征态,这将退相速率增加高达75%。这些结果是用一个简单而直观的模型再现的,该模型捕捉了电子超精细相互作用的基本特征及其对γ的影响。
2014-09-29 cond-mat.mes-hall
Role of Strain on the Coherent Properties of GaAs Excitons and Biexcitons
偏振相关的二维傅里叶变换光谱(2DFTS)进行应变体GaAs层的激子探测相干响应不同的应变量。双轴拉伸应变提升了重空穴(HH)和轻空穴(LH)价态的简并度,导致在低温下观察到相关激子的分裂。增加应变增加HH/LH激子峰分裂的幅度,诱导非对角相干性的不对称性,增加HH和LH激子均匀线宽的差异,并增加两种激子的非均匀加宽。所有的结果都是由于应变引起的局部电子环境的变化而引起的,这种变化沿着薄层的生长方向是不均匀的。对于交叉线性极化激发,其中激子信号让位于双激子信号,高应变样品显示出结合LH、HH和混合双激子的证据。
2016-08-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Magnetic Field Induced Charged Exciton Studies in a GaAs/Al(0.3)Ga(0.7)As Single Heterojunction
研究了GaAs/Al(0.3)Ga(0.7)As单异质结的磁光致发光(MPL)特性。我们观察到带负电荷的单重态和三重态激子,形成在高磁场超过nu=1量子霍尔状态。带电激子结合能的变化与理论预测符合得很好。这些状态的MPL跃迁强度在nu=1/3和1/5分数量子霍尔(HHH)状态下显示出强度变化(最大值和最小值),这是由于在这些填充因子下电子-空穴屏蔽大幅减少的结果。
1999-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitons in square quantum wells: microscopic modeling and experiment
通过直接数值求解三维薛定谔方程,计算了GaAs基有限方量子阱中激子的结合能和相应的波函数。最低激子态的精确结果通过使用高阶有限差分格式的哈密顿离散获得。微观计算与标准变分方法得到的结果进行了比较。两种方法得到的激子结合能在宽的量子阱宽度范围内都在0.1毫电子伏以内。利用直接法和变分法得到的激子波函数计算了不同宽度量子阱的辐射衰减率。用分子束外延生长的高质量GaAs/AlGaAs和InGaAs/GaAs量子阱异质结的实验数据对辐射衰减率进行了测量。的计算值和测量值是在良好的协议,虽然与早期的计算的辐射衰减率略有差异观察。
2015-08-03 cond-mat.mes-hall
Observation of hybrid Tamm-plasmon exciton-polaritons with GaAs quantum wells and a MoSe2 monolayer
在腔量子电动力学的框架中,激子和微腔光子之间的强的光-物质耦合导致光和物质激发的杂化。当来自不同主体介质的各种激发强烈耦合到相同的光学共振时,出现集体强耦合的状态。这导致在三种混合极化激元模式中的各种物质组分的良好可控的混合物。在这里,我们研究了腔器件与四个嵌入式GaAs量子阱托管激子光谱匹配的A-谷激子共振的MoSe 2单层。在动量分辨光致发光和反射率研究中证明了混合极化激元模式的形成。我们用热力学模型描述了激子-极化激元沿混合模的能量和k矢量分布,与实验符合得很好。
2017-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Micropatterned Electrostatic Traps for Indirect Excitons in Coupled GaAs Quantum Wells
我们展示了一个基于耦合GaAs量子阱的场效应结构中间接激子的静电陷阱。在双量子阱的平面内,间接激子被捕获在夹在GaAs异质结构的表面和半透明金属顶栅之间的SiO2区域的周界处。量子限制斯塔克效应和局域场增强的结合很好地解释了捕获机制。我们发现量子阱平面中的一维俘获势与超过10 keV/cm ^2的高弹性常数近似为谐波。
2007-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.str-el
Interplay of the exciton and electron-hole plasma recombination on the photoluminescence dynamics in bulk GaAs
我们提出了一个系统的研究激子/电子空穴等离子体光致发光动力学在体GaAs的各种晶格温度和激发密度。激子和电子-空穴对复合之间的竞争主导了发光的开始。我们表明,金属到绝缘体的转变,诱导的温度和/或激发密度,可以直接监测的载流子动力学和时间分辨的光谱特性的光发射。的光致发光的上升时间的载流子密度的依赖性强烈修改周围的晶格温度为49 K,对应于激子结合能(4.2毫电子伏)。类似地,当激发密度为120- 180 × 10^15 cm^-3时,上升时间对晶格温度的依赖性会发生相对突变,这比考虑了许多体修正后计算出的GaAs莫特密度大5倍。
2005-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of detuning on the phonon induced dephasing of optically driven InGaAs/GaAs quantum dots
最近,纵向声学声子已被确定为拉比旋转测量单个InAs/GaAs量子点的基态激子的强度阻尼的主要来源。本文报道了在失谐激光脉冲作用下的强度阻尼Rabi转动实验,其结果对利用失谐激光脉冲对激子和自旋进行相干光控制具有指导意义。
2011-06-01 cond-mat.mes-hall