Эффект магнитного поля в релаксации фотопроводимости массива квантовых точек Ge/Si / Степина Н.П., Ненашев А.В., Шумилин А.В., Попов Я.Е., Зиновьева А.Ф., Двуреченский А.В.

Двумерный массив туннельно-связанных квантовых точек (КТ) Ge в Si характеризуетсямедленной неэкспоненциальной релаксацией фотопроводимости [1], знак и величина которой зависитот исходного заполнения КТ дырками. Для объяснения данного процесса ранее нами былапредложена [1] барьерная модель релаксации, основанная на пространственном разделенииэлектронов и дырок в гетеросистеме Ge/Si II типа и на зависимости скорости релаксации дырок от ихконцентрации в КТ. Воздействие магнитного поля напроцесс возвращения системы к равновесию может бытьобусловлено как механизмами, характерными длянеупорядоченных систем (сжатие волновых функцийносителей заряда в магнитном поле, подавлениепрыжковых переходов из-за снятия вырождения поспину), так и особенностями, связанными с размернымограничением КТ и наличием дискретногомногоуровневого спектра КТ. Как правило, известныеэффекты магнитного поля должны приводить кзамедлению процесса релаксации.В данной работе показано, что в системе смассивом КТ под действием магнитного полянаблюдается как замедление, так и ускорение релаксации фотопроводимости. Так, в образцах сфактором заполнения близким, но большим 2, наблюдается эффект замедления релаксации вмагнитном поле, тогда как для структур с <2 магнитное поле ускоряет релаксационный процесс. Ээксперименты с включением света на разных этапах релаксации показали, что данныеэффекты не могут быть объяснены в рамках модели существования экспоненциально широкогоразброса скоростей переходов, типичной для электронных стекол. Напротив, при каждом значении существует однозначно заданная скорость релаксации, которая сильно меняется даже при небольшомотклонении системы от равновесия. В предположении барьерной модели, когда процессвозвращения дырок в КТ зависит от величины барьера, определяемого уровнем заполненияквантовых точек дырками, рассмотрены возможные механизмы влияния магнитного поля нарелаксационный процесс, включая и ускорение релаксации. Для проверки данных моделейпроведены вычислительные эксперименты, моделирующие процесс релаксации фотопроводимости вмагнитном поле и без него. Показано, что при некоторых значениях заполнения в структуре с <2наблюдается переход от замедления релаксации в магнитном поле к ее ускорению. На основесравнения расчета с экспериментом сделан вывод об определяющем механизме влияния магнитногополя на процесс возвращения системы к равновесию.