"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Внутрицентровая релаксация мелких доноров мышьяка в деформированном германии. Инверсия населенностей при оптическом возбуждении
Переводная версия: 10.1134/S1063782618120254
Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), Конкурс проектов 2018 года фундаментальных научных исследований, проводимый РФФИ совместно с субъектами Российской Федерации, 18-42-520064
Цыпленков В.В.1, Шастин В.Н.1
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
Email: Tsyplenkov1@yandex.ru
Поступила в редакцию: 25 апреля 2018 г.
Выставление онлайн: 19 ноября 2018 г.

Проводится расчет скоростей релаксации нижних возбужденных состояний 1s(T), 2p0, 2s, 3p0, 2p± доноров мышьяка в кристалле германия при взаимодействии с длинноволновыми акустическими фононами в зависимости от одноосной деформации сжатия в кристаллографическом направлении [111]. На основе вычисленных времен произведены оценки населенностей состояний при оптическом возбуждении. Теоретически показано, что оптическое возбуждение среды формирует инверсную населенность уровней донора мышьяка и при нулевом значении деформации приводит к возможности реализации четырехуровневой лазерной схемы с излучательным переходом между состояниями 2p и триплетным состоянием 1s. В условиях оптического возбуждения излучением СО2-лазера оценочное значение ожидаемого коэффициента усиления в среде при концентрации доноров 2·1015 см-3 составляет ~0.35 см-1 на частоте 1.98 ТГц в случае, если рабочим переходом является 2p±->1s(T), и 1.25 ТГц, если рабочий переход 2p0->1s(T).
  1. A.P. Heberle, J.J. Baumberg, E. Binder, T. Kuhn, K. Kohler, K.H. Ploog. IEEE J. Select. Top. Quant. Electron., 2, 769 (1996)
  2. A.M. Stoneham, A.J. Fisher, P.T. Greenland. J. Phys. Condens. Matter, 15, L447 (2003)
  3. L.C.L. Hollenberg, C.J. Wellard, C.I. Pakes, A.G. Fowler. Phys. Rev. B, 69, 233301 (2004)
  4. J.J. Pla, K.Y. Tan, J.P. Dehollain, W.H. Lim, J.J.L. Morton, F.A. Zwanenburg, D.N. Jamieson, A.S. Dzurak, A. Morello. Nature, 496, 334 (2013)
  5. A.J. Sigillito, A.M. Tyryshkin, J.W. Beeman, E.E. Haller, K.M. Itoh, S.A. Lyon. Phys. Rev. B, 94, 125204 (2016)
  6. K.J. Morse et al. Sci. Adv. Quant. Phys., 3, e1700930 (2017)
  7. S.G. Pavlov, H.-W. Hubers, M.H. Rummeli, J.N. Hovenier, T.O. Klaassen, R.Kh. Zhukavin, A.V. Muravjov, V.N. Shastin. In: Towards the First Silicon Laser, ed. by L. Pavesi, S. Gaponenko, L. Dal Negro. [NATO Sci. Ser. II: Mathematics, Physic and Chemistry (Kluwer Academic Publishers), 93 (2003) p. 331
  8. S.G. Pavlov, N. Debmann, V.N. Shastin, R.Kh. Zhukavin, B. Redlich, A.F.G. van der Meer, M. Mittendorff, S. Winnerl, N.V. Abrosimov, H. Riemann, H.-W. Hubers. Phys. Rev. X, 4, 021009 (2014)
  9. K.A. Kovalevsky, R.Kh. Zhukavin, V.V. Tsyplenkov, V.N. Shastin, N.V. Abrosimov, H. Riemann, S.G. Pavlov, H.-W. Hubers. Semiconductors, 47 (2), 235 (2013)
  10. M. Fuechsle, J.A. Miwa, S. Mahapatra, H. Ryu, S. Lee, O. Warschkow, L.C.L. Hollenberg, G. Klimeck, M.Y. Simmons. Nat. Nanotechnol., 7, 242 (2012)
  11. Р.Х. Жукавин, К.А. Ковалевский, С.М. Сергеев, Ю.Ю. Чопорова, В.В. Герасимов, В.В. Цыпленков, Б.А. Князев, Н.В. Абросимов, С.Г. Павлов, В.Н. Шастин, Г. Шнайдер, Н. Дессманн, О.А. Шевченко, Н.А. Винокуров, Г.Н. Кулипанов, Г.-В. Хьюберс. Письма ЖЭТФ, 106, 555 (2017)
  12. M. Gienger, P. Gross, K. Lassmann. Phys. Rev. Lett., 64, 1138 (1990)
  13. R. Barrie, R. Nishikawa. Canadian J. Phys., 41, 1135 (1963)
  14. R.J. Bell, W.T. Bousman, jr., G.M. Goldman, D.G. Rathbun. Surf. Sci., 7, 293 (1967)
  15. Б.И. Шкловский, А.Л. Эфрос. Электронные свойства легированных полупроводников (М., Наука, 1979) 4, с. 38
  16. C. Herring, E. Vogt. Phys. Rev., 101, 944 (1956)
  17. В.Н. Абакумов, В.И. Перель, И.Н. Ясиевич. Безызлучательная рекомбинация в полупроводникax (Петербургский ин-т ядерной физики Б.П. Константинова РАН, СПб., 1997) Приложение 3, с. 329
  18. Y.S. Choi, J.-S. Lim, T. Numata, T. Nishida, S.E. Thompson. J. Appl. Phys., 102, 104507 (2007)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.