"Физика и техника полупроводников"
Издателям
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).
  • A.P. Heberle, J.J. Baumberg, E. Binder, T. Kuhn, K. Kohler, K.H. Ploog. IEEE J. Select. Top. Quant. Electron., 2, 769 (1996)
  • A.M. Stoneham, A.J. Fisher, P.T. Greenland. J. Phys. Condens. Matter, 15, L447 (2003)
  • L.C.L. Hollenberg, C.J. Wellard, C.I. Pakes, A.G. Fowler. Phys. Rev. B, 69, 233301 (2004)
  • 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)
  • A.J. Sigillito, A.M. Tyryshkin, J.W. Beeman, E.E. Haller, K.M. Itoh, S.A. Lyon. Phys. Rev. B, 94, 125204 (2016)
  • K.J. Morse et al. Sci. Adv. Quant. Phys., 3, e1700930 (2017)
  • 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
  • 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)
  • 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)
  • 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)
  • 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)
  • M. Gienger, P. Gross, K. Lassmann. Phys. Rev. Lett., 64, 1138 (1990)
  • R. Barrie, R. Nishikawa. Canadian J. Phys., 41, 1135 (1963)
  • R.J. Bell, W.T. Bousman, jr., G.M. Goldman, D.G. Rathbun. Surf. Sci., 7, 293 (1967)
  • Б.И. Шкловский, А.Л. Эфрос. Электронные свойства легированных полупроводников (М., Наука, 1979) 4, с. 38
  • C. Herring, E. Vogt. Phys. Rev., 101, 944 (1956)
  • 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
  • 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.