Вышедшие номера
Экситон-фононное стимулированное излучение в кристаллической пленке ZnO при комнатной температуре
Переводная версия: 10.1134/S1063783420100352
Васильев Н.Н. 1, Борисов Е.Н.1, Новиков Б.В.1
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: n.vassiliev@mail.ru, eugeniy.borisov@spbu.ru, b.v.novikov@spbu.ru
Поступила в редакцию: 23 апреля 2020 г.
В окончательной редакции: 23 апреля 2020 г.
Принята к печати: 28 апреля 2020 г.
Выставление онлайн: 1 июля 2020 г.

Исследована близкраевая люминесценция эпитаксиальной пленки оксида цинка, выращенная молекулярно-пучковой эпитаксией на сапфировой подложке. С увеличением оптического возбуждения при комнатной температуре спектр люминесценции радикально меняется и возникает новая полоса с максимумом ~3.17 eV. Она имеет свойства стимулированного излучения: порога нелинейного роста и сужения полуширины. С помощью модели одномерного усилителя и экспериментальных данных расчитан спектр усиления, который имеет максимальное значение ~ 170 см-1. Проведен анализ теоретических подходов для вычисления концентрации Мотта. Впервые показано, что вблизи пороговой интенсивности наблюдаемое стимулированное излучение развивается на основе второго фононного повторения экситона. Ключевые слова: пленка ZnO, усиление, экситонный механизм.
  1. C. Klingshirn. Phys. Status Solidi B 244, 3027 (2007)
  2. U. Ozgur, Ya.I. Alivov, C. Liu, A. Teke, M.A. Reshchikov, S. Doan, V. Avrutin, S.-J. Cho, H. Morkoc. J. Appl. Phys. 98, 041301 (2005)
  3. C. Klingshirn. Phys. Status Solidi B 71, 547 (1975)
  4. D.M. Bagnall, Y.F. Chen, Z. Zhu, T. Yao, M.Y. Shen, T. Goto. Appl. Phys. Lett. 73, 1038 (1998)
  5. S. Iwai, S. Namba. Appl. Phys. Lett. 19, 41 (1971)
  6. J.M. Hvam. Phys. Rev. B 4, 4459 (1971)
  7. T. Fischer, J. Bille. J. Appl. Phys. 45, 3937 (1974)
  8. R. Matsuzaki, H. Soma, K. Fukuoka, K. Kodama, A. Asahara, T. Suemoto, Y. Adachi, T. Uchino. Phys. Rev. B 96, 125306 (2017)
  9. N. Vasilyev, E.N. Borisov, B.V. Novikov, I.Kh. Akopyan, M.E. Labzovskaya. J. Lumin. 215, 116668 (2019)
  10. C. Klingshirn, R. Hauschild, J. Fallert, H. Kalt. Phys. Rev. B 75, 115203 (2007)
  11. K.L. Shaklee, R.E. Nahory, R.F. Leheny. J. Lumin. 7, 284 (1973)
  12. H. Priller, J. Bruckner, Th. Gruber, C. Klingshirn, H. Kalt, A. Waag, H.J. Ko, T. Yao. Phys. Status Solidi B 241, 587 (2004)
  13. B. Kim, D. Kim, C. Cho, N. Tamura, T. Yamazaki, A. Murayama, K. Kyhm. AIP Conf. Proc. 1399, 25 (2011)
  14. A. Gadallah, K. Nomenyo, C. Couteau, D.J. Rogers, G. Lerondel. Appl. Phys. Lett. 102, 171105 (2013)
  15. Y. Chen, N.T. Tuan, Y. Segawa, Hang-ju Ko, Soon-ku Hong, T. Yao. Appl. Phys. Lett. 78, 1469 (2001)
  16. D.C. Reynolds, D.C. Look, B. Jogai, C.W. Litton, T.C. Collins, W. Harsch, G. Cantwell. Phys. Rev. B 57, 12151 (1998).
  17. B.K. Meyer, H. Alves, D.M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Strab burg, M. Dworzak, U. Haboeck, A.V. Rodina. Phys. Status Solidi B 241, 231 (2004)
  18. K. Thonke, Th. Gruber, N. Teofilov, R. Schonfelder, A. Waag, R. Sauer. Physica B 308--310, 945 (2001)
  19. U.Ozgur, A. Teke, C. Liu, S.-J. Cho, H. Morkoc, H.O. Everitt. Appl. Phys. Lett. 84, 3223 (2005)
  20. D.S. Wiersma, A. Lagendijk. Phys. Rev. E 54 4256 (1996)
  21. R. Zimmermann. Phys. Status Solidi B 146, 371 (1988)
  22. P. Vashishta, R.K. Kalia. Phys. Rev. B 25, 6492 (1982)
  23. С. Klingshirn. Semicond. Opt. 3rd ed. Springer, Berlin (2007). P. 534
  24. P. Debye, E. Huckel. Phys. Z. 24, 185, 305 (1923)
  25. W.A. Albers. Phys. Rev. Lett. 23, 410 (1969)
  26. D. Magde, H. Mahr. Phys. Rev. Lett. 24, 890 (1970)
  27. J.M. Hvam. Solid State Commun. 12, 95 (1973).

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.