ЭФФЕКТЫ ЭЛЕКТРОН-ЭЛЕКТРОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ ПЛОТНЫХ МАССИВОВ КВАНТОВЫХ ТОЧЕК Ge/Si
Якимов А.И., Двуреченский А.В., Степина Н.П., Никифоров А.И., Ненашев А.В.

Поступила в редакцию: 14 Июня 2000

PACS: 73.20.Mf, 73.50.Pz

DJVU (270.6K)

PDF (839.8K)

Представлены результаты исследования межзонного и межуровневого поглощения света и фотопроводимости в плотных массивах квантовых точек Ge в Si, формируемых на основе эффекта самоорганизации при гетероэпитаксии из молекулярных пучков. Обнаружено, что образование заряженных экситонных комплексов, состоящих из двух дырок и электрона, а также комплексов из двух экситонов в квантовых точках второго типа приводит к увеличению энергии непрямого в реальном пространстве экситонного перехода вследствие пространственного разделения электрона и дырки. Самосогласованные расчеты волновых функций электронов и дырок в составе экситона и экситонных комплексов показали, что в случае одного экситона электрон локализуется в области максимальных напряжений Si в окрестности вершины Ge пирамиды, а дырка сосредоточена вблизи основания пирамиды. В комплексе, состоящем из двух экситонов расталкивание электронов приводит к их пространственному разделению, в результате которого второй электрон оказывается связанным на границе между Si и сплошным слоем Ge, на котором располагаются пирамиды. Экспериментально обнаружен коротковолновый сдвиг межуровневого резонанса, сужение линии и изменение ее формы при увеличении концентрации носителей заряда в основном состоянии квантовых точек, что обусловлено эффектом деполяризации внешней электромагнитной волны коллективными осцилляциями зарядовой плотности в латеральном направлении в массиве нанокластеров Ge. Установлено, что инжекция дырок в возбужденное состояние квантовых точек приводит к длинноволновому сдвигу максимума фотопроводимости вследствие распада коллективного возбуждения и подавления эффекта деполяризации.