Двойные доноры магния в кремнии как потенциальная активная среда в терагерцовом диапазоне
Жукавин Р.Х.1, Цыпленков В.В.1, Ковалевский К.А.1, Астров Ю.А.2, Лодыгин А.Н.2, Шуман В.Б.2, Порцель Л.М.2, Абросимов Н.В.3, Шастин В.Н.1
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
3Leibniz-Institut fur Kristallzuchtung (IKZ), Berlin, Germany
Email: zhur@ipmras.ru
Поступила в редакцию: 24 августа 2023 г.
В окончательной редакции: 1 сентября 2023 г.
Принята к печати: 1 сентября 2023 г.
Выставление онлайн: 22 октября 2023 г.
Представлены экспериментальные результаты по наблюдению терагерцовой люминесценции при оптическом возбуждении кремния, легированного нейтральными гелиеподобными донорами магния в условиях фотоионизации при приложении одноосного давления. Рассмотрены возможные варианты создания источников стимулированного излучения на основе Si : Mg при оптическом возбуждении. Возможность получения инверсии на самом нижнем нечетном уровне и значительных коэффициентов усиления затруднено ввиду достаточно короткого времени релаксации уровня 2p0. Возможность использования альтернативного механизма инверсии предполагает знание релаксационных маршрутов. Теоретически рассмотрен механизм вынужденного комбинационного рассеяния, и показано, что терагерцовое стимулированное излучение при оптическом возбуждении двойных доноров магния в кремнии может быть достигнуто на механизме электронного комбинационного рассеяния. Ключевые слова: кремний, гелиеподобный донор, фотолюминесценция,вынужденное комбинационное рассеяние.
- M.S. Rider, V. Giannini. Nanophotonics, 10, 3497 (2021)
- P. Chevalier, A. Amirzhan, F. Wang, M. Piccardo, S.G. Johnson, F. Capasso, H.O. Everitt. Science, 366, 856 (2019)
- L.M.K. Vandersypen, M.A. Eriksson. Phys. Today, 72, 38 (2019)
- J. C. McCallum, B.C. Johnson, T. Botzem, Appl. Phys. Rev., 8, 031314 (2021)
- S.G. Pavlov, R.Kh. Zhukavin, V.N. Shastin, H.-W. Hubers. Phys. Status Solidi B, 250, 9 (2013)
- Р.Х. Жукавин, К.А. Ковалевский, С.Г. Павлов, N. Deb mann, A. Pohl, В.В. Цыпленков, Н.В. Абросимов, H. Riemann, H.W. Hubers, В.Н. Шастин. ФТП, 54, 816 (2020)
- S. Kudryashov, A. Nastulyavichus, G. Krasin, K. Khamidullin, K. Boldyrev, D. Kirilenko, A. Yachmenev, D. Ponomarev, G. Komandin, S. Lebedev, D. Prikhod'ko, M. Kovalev. Opt. Laser Techn., 158, 108873 (2023)
- D.D. Awschalom, R. Hanson, J. Wrachtrup, B.B. Zhou. Nature Photonics, 12, 516 (2018)
- K. Bergman, G. Grossmann, H.G. Grimmeiss. Phys. Rev. Lett., 56, 2827 (1986)
- A. K. Ramdas, S. Rodriguez. Rep. Progr. Phys., 44, 1297 (1981)
- A. DeAbreu, C. Bowness, R.J.S. Abraham, A. Medvedova, K.J. Morse, H. Riemann, N. V. Abrosimov, P. Becker, H.-J. Pohl, M.L.W. Thewalt, S. Simmons. Phys. Rev. Appl., 11, 044036 (2019)
- Н.А. Бекин. ФТП, 54, 922 (2020). [N.A. Bekin. Semiconductors, 54, 1112 (2020)]
- P. Wagner, J. Hage. Appl. Phys. A, 49, 123 (1989)
- Yu.A. Astrov, L.M. Portsel, V.B. Shuman, A.N. Lodygin, N.V. Abrosimov. Phys. Status Solidi A, 219, 2200463 (2022)
- N. Dessmann, S.G. Pavlov, A. Pohl, V.B. Shuman, L.M. Portsel, A.N. Lodygin, Yu.A. Astrov, N.V. Abrosimov, B. Redlich, H.-W. Hubers. Phys. Rev. B, 106, 195205 (2022)
- N. Stavrias, K. Saeedi, B. Redlich, P.T. Greenland, H. Riemann, N.V. Abrosimov, M.L.W. Thewalt, C.R. Pidgeon, B.N. Murdin. Phys. Rev. B, 96, 155204 (2017)
- В.Б. Берестецкий, Е.М. Лифшиц, Л.П. Питаевский. Теоретическая физика. Т. IV. Квантовая электродинамикa (М., Наука, 1989) с. 255
- И.Р. Шен. Принципы нелинейной оптики (М., Наука, 1989) с. 148
- S.G. Pavlov, L.M. Portsel, V.B. Shuman, A.N. Lodygin, Yu.A. Astrov, N.V. Abrosimov, S.A. Lynch, V.V. Tsyplenkov, H.W.Hubers. Phys. Rev. Mater., 5, 114607 (2021)
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.