Диполярные биэкситоны в латеральных ловушках в гетероструктурах Si/SiGe/Si
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), 16-02-00986_а
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), 16-29-03352 офи_м
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Привлечение ведущих ученых в российские образовательные организации высшего образования, научные учреждения и государственные научные центры Российской Федерации ("Мегагранты"), Договор № 075-15-2021-598
Цветков В.А.
1, Бурбаев Т.М.1, Сибельдин Н.Н.1, Мартовицкий В.П.
1, Скориков М.Л.
1, Ушаков В.В.
1
1Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
Email: cvetkovva@lebedev.ru, skor@lebedev.ru
Поступила в редакцию: 29 июня 2023 г.
В окончательной редакции: 29 июня 2023 г.
Принята к печати: 4 июля 2023 г.
Выставление онлайн: 11 августа 2023 г.
Исследованы гетероструктуры Si/Si1-xGex/Si c крупномасштабными латеральными флуктуациями потенциала, которые образуются в верхнем (закрывающем) слое Si у гетерограницы SiGe/Si из-за наличия в слое SiGe релаксировавших участков. Анализ спектров низкотемпературной фотолюминесценции показывает, что при фотовозбуждении структуры в образованных этими флуктуациями латеральных ловушках происходит сбор неравновесных носителей заряда, формирование диполярных экситонов и их рекомбинация. Обнаружено, что при температуре T<10 K с увеличением уровня возбуждения на синем крыле широкой полосы фотолюминесценции диполярных экситонов, локализованных мелкомасштабными флуктуациями потенциала, возгорается новая узкая линия. При понижении температуры до T~2 K эта линия доминирует в спектре вплоть до самых малых уровней возбуждения. Показано, что при сравнительно небольших уровнях возбуждения она обусловлена рекомбинацией свободных диполярных биэкситонов в крупномасштабных ловушках. При высоких уровнях возбуждения ширина новой линии увеличивается более чем вдвое по отношению к ее ширине при малых уровнях возбуждения, и в этих условиях эта линия связана уже с рекомбинацией диполярной электронно-дырочной плазмы в крупномасштабных ловушках. Ключевые слова: двумерные системы, электронно-дырочные бислои, гетероструктуры II рода, низкотемпературная фотолюминесценция. DOI: 10.21883/FTT.2023.08.56144.133
- Ю.Е. Лозовик, В.И. Юдсон. Письма в ЖЭТФ 22, 11, 556 (1975). [Yu.E. Lozovik, V.I. Yudson. JETP Lett. 22, 11, 274 (1975)]
- Е.А. Андрюшин. ФТТ 18, 9, 2493 (1976)
- Е.А. Андрюшин, Л.В. Келдыш, А.П. Силин. ЖЭТФ 73, 3, 1163 (1977). [E.A. Andryushin, L.V. Keldysh, A.P. Silin. JETP 46, 3, 616 (1977)]
- Ю.Е. Лозовик, О.Л. Берман. ЖЭТФ 111, 5, 1879 (1997). [Yu.E. Lozovik, O.L. Berman. JETP 84, 5, 1027 (1997)]
- V.B. Timofeev, A.V. Larionov, M. Grassi-Alessi, M. Capizzi, J.M. Hvam. Phys. Rev. B 61, 12, 8420 (2000)
- L.V. Butov, A.C. Gossard, D.S. Chemla. Nature 418, 6899, 751 (2002)
- А.В. Горбунов, В.Б. Тимофеев. Письма в ЖЭТФ 80, 3, 210 (2004). [A.V. Gorbunov, V.B. Timofeev. JETP Lett. 80, 3, 185 (2004)]
- А.В. Горбунов, В.Б. Тимофеев. Письма в ЖЭТФ 84, 6, 390 (2006). [A.V. Gorbunov, V.B. Timofeev. JETP Lett. 84, 6, 329 (2006)]
- M. Combescot, R. Combescot, F. Dubin. Rep. Prog. Phys. 80, 6, 066501 (2017)
- X. Zhu, P.B. Littlewood, M.S. Hybertsen, T.M. Rice. Phys. Rev. Lett. 74, 9, 1633 (1995)
- А.В. Ларионов, В.Б. Тимофеев, П.А. Ни, С.В. Дубонос, И. Хвам, К. Соеренсен. Письма в ЖЭТФ 75, 11, 689 (2002). [A.V. Larionov, V.B. Timofeev, P.A. Ni, S.V. Dubonos, I. Hvam, K. Soerensen. JETP Lett. 75, 11, 570 (2002)]
- А.А. Дремин, В.Б. Тимофеев, А.В. Ларионов, Й. Хвам, К. Соеренсен. Письма в ЖЭТФ 76, 7, 526 (2002). [A.A. Dremin, V.B. Timofeev, A.V. Larionov, I. Hvam, K. Soerensen. JETP Lett. 76, 7, 450 (2002)]
- Т.М. Бурбаев, Д.С. Козырев, Н.Н. Сибельдин, М.Л. Скориков. Письма в ЖЭТФ 98, 12, 926 (2013). [T.M. Burbaev, D.S. Kozyrev, N.N. Sibeldin, M.L. Skorikov. JETP Lett. 98, 12, 823 (2014)]
- Н.Н. Сибельдин. ЖЭТФ 149, 3, 678 (2016). [N.N. Sibeldin. JETP 122, 3, 587 (2016)]
- V.S. Bagaev, V.S. Krivobok, S.N. Nikolaev, A.V. Novikov, E.E. Onishchenko, M.L. Skorikov. Phys. Rev. B 82, 11, 115313 (2010)
- Ю.Б. Болховитянов, О.П. Пчеляков, С.И. Чикичев. УФН 171, 7, 689 (2001). [Yu.B. Bolkhovityanov, O.P. Pchelyakov, S.I. Chikichev. Phys.-Usp. 44, 7, 655 (2001)]
- C.G. Van de Walle, R.M. Martin. Phys. Rev. B 34, 8, 5621 (1986)
- M.M. Rieger, P. Vogl. Phys. Rev. B 48, 19, 14276 (1993)
- Т.М. Бурбаев, В.П. Мартовицкий, М.М. Рзаев, Н.Н. Сибельдин, В.А. Цветков, Д.В. Шепель. Тез. докл. ХIII Нац. конф. по росту кристаллов. М. (2008). C. 379
- N. Herres, F. Fuchs, J. Schmitz, K.M. Pavlov, J. Wagner, J.D. Ralston, P. Koidl, C. Gadaleta, G. Scamarcio. Phys. Rev. B 53, 23, 15688 (1996)
- K. Betzler, R. Conradt. Phys. Rev. Lett. 28, 24, 1562 (1972)
- T.W. Steiner, L.C. Lenchyshyn, M.L.W. Thewalt, J.-P. Noel, N.L. Rowell, D.C. Houghton. Solid State Commun. 89, 5, 429 (1994)
- C. Penn, F. Schaffler, G. Bauer, S. Glutsch. Phys. Rev. B 59, 20, 13314 (1999)
- Т.М. Бурбаев, М.Н. Гордеев, Д.Н. Лобанов, А.В. Новиков, М.М. Рзаев, Н.Н. Сибельдин, М.Л. Скориков, В.А. Цветков, Д.В. Шепель. Письма в ЖЭТФ 92, 5, 341 (2010). [T.M. Burbaev, M.N. Gordeev, D.N. Lobanov, A.V. Novikov, M.M. Rzaev, N.N. Sibeldin, M.L. Skorikov, V.A. Tsvetkov, D.V. Shepel. JETP Lett. 92, 5, 305 (2010)]
- J.R. Haynes. Phys. Rev. Lett. 4, 7, 361 (1960)
- L.C. Lenchyshyn, M.L.W. Thewalt, J.C. Sturm, P.V. Schwartz, E.J. Prinz, N.L. Rowell, J.-P. Noel, D.C. Houghton. Appl. Phys. Lett. 60, 25, 3174 (1992)
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.
