Вышедшие номера
Механизм подзонного возбуждения фотолюминесценции ионов эрбия в кремнии в условиях интенсивной оптической накачки
Яблонский А.Н.1, Андреев Б.А.1, Крыжков Д.И.1, Кузнецов В.П.2, Шенгуров Д.В.1, Красильник З.Ф.1
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
2Научно-исследовательский физико-технический институт Нижегородского государственного университета, Нижний Новгород, Россия
Поступила в редакцию: 25 апреля 2012 г.
Выставление онлайн: 20 октября 2012 г.

Проведено исследование спектров возбуждения фотолюминесценции эрбия, а также межзонной фотолюминесценции кремния в эпитаксиальных структурах Si :Er /Si в условиях интенсивного импульсного оптического возбуждения. Показано, что немонотонная зависимость интенсивности фотолюминесценции от длины волны излучения накачки lambdaex вблизи края межзонного поглощения кремния связана с неоднородностью оптического возбуждения активного слоя Si : Er. Резкое возрастание интенсивности фотолюминесценции эрбия в спектральном диапазоне lambdaex=980- 1030 нм связано с увеличением возбуждаемой области излучающего слоя Si : Er при переходе к подзонному излучению накачки (lambdaex > 980 нм) с малым коэффициентом поглощения в кремнии вследствие эффективного распространения возбуждающего излучения в объеме исследуемых структур. Показано, что при подзонной оптической накачке структур Si : Er/Si, как и в случае межзонной накачки, реализуется экситонный механизм возбуждения ионов эрбия. Генерация экситонов в указанных условиях осуществляется в результате двухступенчатого процесса поглощения с участием примесных состояний в запрещенной зоне кремния.