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超强磁场下非掺杂ZnSe/BeTe Ⅱ型量子阱中激子和带电激子的光学特性

徐现刚 冀子武 郑雨军

超强磁场下非掺杂ZnSe/BeTe Ⅱ型量子阱中激子和带电激子的光学特性

徐现刚, 冀子武, 郑雨军
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  • 报道了液态氦温度(4.2 K)下非掺杂ZnSe/BeTe Ⅱ型量子结构中ZnSe势阱层内空间直接光致发光(PL)光谱的磁场依赖性(磁场高达53 T).实验结果显示,随着磁场的增加,激子和带电激子的PL强度呈现出相反的振动行为.当激子的PL强度增加时带电激子的PL强度减小,反之,当激子的强度减小时带电激子的强度却增加.并且在整个磁场范围内,这些振动呈现近似等间隔的周期性变化.这个行为被解释为费米能级与朗道能级的周期性共振,这个共振导致了处于费米能级上的二维电子气态密度的周期性调制.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10844003,10874101),山东省自然科学基金(批准号:Y2008A10),国家重点基础研究发展计划(批准号:2009CB930503)资助的课题.
    [1]

    Song Y X, Zhang W M, Liu J, Chu N N, Li S M 2009 Acta Phys. Sin. 58 6471 (in Chinese ) [宋迎新、郑卫民、刘 静、初宁宁、李素梅 2009 物理学报 58 6471]

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    Cai C F, Wu H Z, Si J X, Sun Y, Dai N 2009 Acta Phys. Sin. 58 3560 (in Chinese ) [蔡春锋、吴惠桢、斯剑霄、孙 艳、戴 宁 2009 物理学报 58 3560]

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    Ji Z W, Lu Y, Chen J X, Mino H, Akimoto R, Takeyama S 2008 Acta Phys. Sin. 57 1214 (in Chinese)[冀子武、鲁 云、陈锦祥、三野弘文、秋本良一、嶽山正二郎 2008 物理学报 57 1214]

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    Ji Z W, Mino H, Oto K, Akimoto R, Ono K, Takeyama S 2006 Semicond. Sci. Technol. 21 87

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    Ji Z W, Yamamoto H, Mino H, Akimoto R, Takeyama S 2004 Physica E 22 632

    [6]

    Ji Z W, Mino H, Kojima E, Akimoto R, Takeyama S 2008 Acta Phys. Sin.57 3260 (in Chinese )[冀子武、三野弘文、小映二、秋本良一、嶽山正二郎 2008 物理学报 57 3260]

    [7]

    Ji Z W, Mino H, Oto K, Muro K, Akimoto R, Takeyama S 2008 Acta Phys. Sin. 57 6609 (in Chinese)[冀子武、三野弘文、音贤一、室清文、秋本良一、嶽山正二郎 2008 物理学报 57 6609]

    [8]

    Mino H, Fujikawa A, Akimoto R, Takeyama S 2004 Physica E 22 640

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    Ji Z W, Takeyama S, Mino H, Oto K, Muro K, Akimoto R 2008 Appl. Phys. Lett. 92 093107

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    Ji Z W, Mino H, Oto K, Akimoto R 2009 Semicond. Sci. Technol. 24 095016

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    Maksimov A. A, Tartakovskii I I, Yakovlev D R, Bayer M, Waag A 2006 JETP Lett. 83 141

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    Haetty J, Lee E H, Luo H, Petrou A, Warnock J 1998 Solid State Commun. 108 205

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    Manassen A, Cohen E, Ron Arza, Linder E, Pfeiffer L N 1996 Phys. Rev. B 54 10609

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    Homburg O, Sebald K, Michler P, Gutowski J, Wenisch H, Hommel D 2000 Phys. Rev. B 62 7413

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    Ji Z W, Enya Y, Mino H, Oto K, Muro K, Akimoto R, Takeyama S 2006 J. Phys: Conf. Seri. 51 427

    [16]

    Ji Z W, Mino H, Oto K, Akimoto R, Ono K, Takeyama S 2006 Semicond. Sci. Technol. 21 87

    [17]

    Enyal Y H 2007 Graduate School of Engineering Faculty of Engneering, the University of Tokyo Master Paper p116(in Chinese)[塩谷陽平 2007 東京大学大学院工学系研究科物理工学专攻硕士论文 p116]

    [18]

    Lematre A, Testelin C, Rigaux C, Wojtowicz T, Karczewski G 2000 Phys. Rev. B 62 5059

    [19]

    Yamashita K, Kita T, Matsuura Y, Wada O, Geng C, Scholz F, Schweizer H, Oe K 2002 Phys. Rev. B 66 195317

    [20]

    Nomura S, Nakanishi T, Aoyagi Y 2001 Phys. Rev. B 63 165330

  • [1]

    Song Y X, Zhang W M, Liu J, Chu N N, Li S M 2009 Acta Phys. Sin. 58 6471 (in Chinese ) [宋迎新、郑卫民、刘 静、初宁宁、李素梅 2009 物理学报 58 6471]

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  • [1] 秋本良一, 嶽山正二郎, 三野弘文, 音贤一, 室清文, 冀子武. 掺杂ZnSe/BeTe Ⅱ型量子阱结构中带电激子的磁场效应. 物理学报, 2008, 57(10): 6609-6613. doi: 10.7498/aps.57.6609
    [2] 秋本良一, 陈锦祥, 冀子武, 嶽山正二郎, 鲁 云, 三野弘文. 调制掺杂ZnSe/BeTe Ⅱ型量子阱结构中的内秉电场和新型带电激子. 物理学报, 2008, 57(2): 1214-1219. doi: 10.7498/aps.57.1214
    [3] 秋本良一, 冀子武, 小嵨映二, 嶽山正二郎, 三野弘文. 调制n型掺杂ZnSe/BeTe Ⅱ型量子阱结构的发光特性. 物理学报, 2008, 57(5): 3260-3266. doi: 10.7498/aps.57.3260
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    [10] 高宏玲, 李东临, 王宝强, 朱战平, 曾一平, 周文政, 商丽燕. 不同量子阱宽度的InP基In0.53GaAs/In0.52AlAs高电子迁移率晶体管材料二维电子气的性能研究. 物理学报, 2007, 56(8): 4955-4959. doi: 10.7498/aps.56.4955
    [11] 李东临, 高宏玲, 崔利杰, 曾一平, 商丽燕, 林 铁, 黄志明, 郭少令, 褚君浩, 周文政. In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As量子阱中双子带占据的二维电子气的输运特性. 物理学报, 2008, 57(4): 2481-2485. doi: 10.7498/aps.57.2481
    [12] 宋淑梅, 吕英波, 王爱芳, 吴爱玲, 郑卫民, 李素梅. 量子限制受主的光致发光研究. 物理学报, 2009, 58(7): 4936-4940. doi: 10.7498/aps.58.4936
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    [15] 刘智, 李亚明, 薛春来, 成步文, 王启明. 掺杂对多层Ge/Si(001)量子点光致发光的影响. 物理学报, 2013, 62(7): 076108. doi: 10.7498/aps.62.076108
    [16] 刘春明, 方丽梅, 祖小涛. 钴掺杂二氧化锡纳米粉的光致发光和磁学性质. 物理学报, 2009, 58(2): 936-940. doi: 10.7498/aps.58.936
    [17] 邢艳辉, 韩 军, 刘建平, 邓 军, 牛南辉, 沈光地. 垒掺In提高InGaN/GaN多量子阱发光特性. 物理学报, 2007, 56(12): 7295-7299. doi: 10.7498/aps.56.7295
    [18] 魏晓旭, 程英, 霍达, 张宇涵, 王军转, 胡勇, 施毅. Au的金属颗粒对二硫化钼发光增强. 物理学报, 2014, 63(21): 217802. doi: 10.7498/aps.63.217802
    [19] 廖武刚, 曾祥斌, 文国知, 曹陈晨, 马昆鹏, 郑雅娟. 包含硅量子点的富硅SiNx 薄膜结构与发光特性. 物理学报, 2013, 62(12): 126801. doi: 10.7498/aps.62.126801
    [20] 刘红利, 郝玉英, 许并社. 白光发光二级管用红色荧光粉LiSrBO3: Eu3+的制备与发光性能研究. 物理学报, 2013, 62(10): 108504. doi: 10.7498/aps.62.108504
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-11-14
  • 修回日期:  2010-07-25
  • 刊出日期:  2011-04-15

超强磁场下非掺杂ZnSe/BeTe Ⅱ型量子阱中激子和带电激子的光学特性

  • 1. (1)山东大学晶体材料国家重点实验室,济南 250100; (2)山东大学物理学院,济南 250100
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10844003,10874101),山东省自然科学基金(批准号:Y2008A10),国家重点基础研究发展计划(批准号:2009CB930503)资助的课题.

摘要: 报道了液态氦温度(4.2 K)下非掺杂ZnSe/BeTe Ⅱ型量子结构中ZnSe势阱层内空间直接光致发光(PL)光谱的磁场依赖性(磁场高达53 T).实验结果显示,随着磁场的增加,激子和带电激子的PL强度呈现出相反的振动行为.当激子的PL强度增加时带电激子的PL强度减小,反之,当激子的强度减小时带电激子的强度却增加.并且在整个磁场范围内,这些振动呈现近似等间隔的周期性变化.这个行为被解释为费米能级与朗道能级的周期性共振,这个共振导致了处于费米能级上的二维电子气态密度的周期性调制.

English Abstract

参考文献 (20)

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