Резонансные оптические свойства возбужденных состояний в экситонных брэгговских структурах GaAs/AlGaAs / Чалдышев В.В., Maharjan N., Nakarmi M.L.

Системы множественных квантовых ям (QW), разделенных туннельно-непрозрачнымибарьерами, обеспечивающими брэгговскую дифракцию электромагнитных волн, позволяютзначительно усилить взаимодействие света с экситонными возбуждениями в QWs [1]. Это усилениене требует реальной заселенности экситоных уровней и, поэтому может быть реализовано не толькодля основного, но и для более высокихэнергетических состояний экситонов. Этот эффектбыл впервые продемонстрирован в работе [2].В данной работе представлены результатыисследований оптического отражения (OR) иэлектроотражения (ER) от периодических системQW GaAs, разделенных барьерами AlGaAs, толщинакоторых обеспечивала брэгговскую дифракциюсвета при энергиях фотонов, близких к энергиямэкситонных состояний x(e1-hh3), x(e2-hh1), x(e2-lh1)и x(e2-hh3).Исследованные структуры были выращеныметодом МЛЭ и состояли из 60 периодов [3].Исследования OR и ER прроводились приразличных температурах и углах падения света, что позволило наблюдать как спектральныеособенности связанные с основным состоянием экситонов x(e1-hh1) и x(e1-lh1), так и с более высокими квантовымисостояниями электронов и дырок. Наличие достаточно сильногоэлектро-оптического сигнала, обусловленного квантовымэффектом Штарка, и спектральных особенностей,связанных с переходами, запрещенными по симметрии впрямоугольных ямах, свидетествует о наличии в структурахвстроенного электрического поля. Величина этого поля (5.2kV/cm) в области вблизи интерфейса GaAs/AlGaAs былаопределена по осцилляциям Франца-Келдыша. Приложениевнешнего электрического поля позволило изменятьвероятности оптических переходов для состояний с различнойсимметрией волновых функций в хорошем согласии с квантовомеханическими расчетами. Из анализа экспериментальныхкривых определены параметры экситонных состояний,соответствующих различным уровням размерного квантованияэлектронов и дырок.