Научно-технический
«ОПТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ»
издается с 1931 года
 
   
Русский вариант сайта Английский вариант сайта
   
       
   
       
Статьи последнего выпуска

Электронные версии
выпусков начиная с 2008


Алфавитный указатель
2000-2010 гг


444
Архив оглавлений
выпусков 2002-2007 гг


Реквизиты и адреса

Вниманию авторов и рецензентов!
- Порядок публикации
- Порядок рецензирования статей
- Типовой договор
- Правила оформления
- Получение авторского вознаграждения
- Редакционная этика


Контакты

Подписка

Карта сайта




Журнал с 19.02.2010 входит в новый «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора и кандидата наук»
Аннотации (11.2013) : Нестационарное внутризонное поглощение света полупроводниковыми наностержнями

Нестационарное внутризонное поглощение света полупроводниковыми наностержнями

 

© 2013 г.    М. Ю. Леонов*, канд. физ.-мат. наук; А. О. Орлова*, канд. техн. наук; А. В. Баранов*, доктор физ.-мат. наук; И. Д. Рухленко*,**, канд. физ.-мат. наук; Ю. К. Гунько*,***, канд. хим. наук; А. В. Федоров*, доктор физ.-мат. наук

 

*     Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург

**   Advanced Computing and Simulation Laboratory, Monash University, Clayton, Victoria 3800, Australia

*** School of Chemistry and CRANN Institute, Trinity College, Dublin, Dublin 2, Ireland

E-mail: m.yu.leonov@gmail.com

В рамках единого подхода, основанного на формализме приведенной матрицы плотности, развита теория внутризонного поглощения энергии зондирующих импульсов, индуцированного импульсами накачки, в полупроводниковых наностержнях в форме параллелепипеда и цилиндра. Определены условия, при которых зависимость поглощенной энергии зондирующих импульсов от времени задержки по отношению к импульсам накачки при внутризонных переходах описывается одной или двумя экспоненциальными функциями с показателями, пропорциональными скоростям релаксации энергии состояний электронной подсистемы наностержней. Показано, что нестационарная спектроскопия внутризонного поглощения позволяет определить скорости релаксации энергии электронных состояний наностержней.

Ключевые слова: полупроводниковые наностержни, спектроскопия накачки-зондирования, скорость релаксации энергии.

 

Коды OCIS: 160.4236, 300.6500.

УДК 539.23

Поступила в редакцию 25.06.2013

ЛИТЕРАТУРА 

 

1.               Wolf C.R., Thonke K. and Sauer R. Single-electron transistors based on self-assembled silicon-on-insulator quantum dots // Appl. Phys. Lett. 2010. V. 96. № 14. P. 142108.

2.              Rafailov E.U., Cataluna M.A. and Avrutin E.A. Ultrafast Lasers Based on Quantum Dot Structures: Physics and Devices. Weinheim: Wiley-VCH, 2011. P. 272.

3.              Nozik A.J. Nanoscience and Nanostructures for Photovoltaics and Solar Fuels // Nano Lett. 2010. V. 10. № 8. P.2735-2741.

4.              Dusanowski L., Golnik A., Syperek M., Nawrocki M, Sek G, Misiewicz J., Shlereth W.T., Schneider C., Hofling S., Kamp M. and Forchel A. Single photon emission in the red spectral range from a GaAs-based self-assembled quantum dot // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 101. № 10. P. 103108.

5.               Press D., Ladd T., Zhang B. and Yamamoto Y. Complete quantum control of a single quantum dot spin using ultrafast optical pulses // Nature. 2008. V. 456. P. 218-221.

6.              Vodnik V.V., Saponjic Z., Dzunuzovic J.V., Bogdanovic U., Mitric M. and Nedeljkovic J. Anisotropic silver nanoparticles as filler for the formation of hybrid nanocomposites // Mater. Res. Bull. 2013. V. 48. №1. P 52-57.

7.               Kolper C., Sabathil M., Romer F., Mandl M., Strassburg M. and Witzigmann B. Core-shell InGaN nanorod light emitting diodes: Electronic and optical device properties // Phys. Stat. Solidi A. 2012. V. 209. № 11. P. 2304-2312.

8.              Lim Y.T., Son J.Y. and Rhee J.S. Vertical ZnO nanorod array as an effective hydrogen gas sensor // Ceramics intern. 2013. V.39. № 1. P. 887-890.

9.              Baranov A.V., Davydov V., Fedorov A.V., Ren H.W., Sugou S. and Masumoto Y. Coherent control of stress-induced InGaAs quantum dots by means of phonon-assisted resonant photoluminescence // Phys. Stat. Solidi B. 2001. V. 224. № 2. P. 461-464.

10.             Федоров А.В., Баранов А.В., Masumoto Y. Когерентный контроль квазиупругого резонансного вторичного свечения: полупроводниковые квантовые точки // Опт. и спектр. 2002. Т. 92. № 5. P. 797-803.

11.              Федоров А.В., Баранов А.В., Masumoto Y. Когерентный контроль резонансного вторичного свечения с участием оптических фононов в полупроводниковых квантовых точках // Опт. и спектр. 2002. V. 93. № 1. P. 56-65.

12.             Федоров А.В., Баранов А.В., Masumoto Y. Когерентный контроль термализованной люминесценции полупроводниковых квантовых точек // Опт. и спектр. 2002. Т. 93. № 4. P. 604-608.

13.             Леонов М.Ю., Баранов А.В., Федоров А.В. Нестационарное межзонное поглощение света квантовыми точками: вырожденный случай спектроскопии накачка - зондирование // Опт. и спектр. 2010. Т. 109. № 3. C. 398-406.

14.             Леонов М.Ю., Баранов А.В., Федоров А.В. Нестационарное межзонное поглощение света квантовыми точками: невырожденный случай спектроскопии накачка - зондирование // Опт. и спектр. 2011. Т. 110. № 1. С.28-36.

15.             Леонов М.Ю., Баранов А.В., Федоров А.В. Нестационарное внутризонное поглощение света квантовыми точками: спектроскопии накачка - зондирование // Опт. и спектр. 2011. Т. 111. № 5. С. 821-830.

16.             Sanguinetti S., Guzzi M., Grilli E., Gurioli M., Seravalli L., Frigeri P., Franchi S., Capizzi M., Mazzuccato S. and Polimeni A. Effective phonon bottleneck in the carrier thermalization of InAs/GaAs quantum dots // Phys. Rev. B. 2008. V 78. №8. P. 085313.

17.             Fedorov A.V., Baranov A.V. and Masumoto Y. Acoustic phonon problem in nanocrystal-dielectric matrix systems // Solid State Commun. 2002. V. 22. №34. P. 139-144.

18.             Inoshita T. and Sakaki H. Electron relaxation in a quantum dot: Significance of multiphonon processes // Phys. Rev. B. 1992. V. 46. № 11. P. 7260-7263.

19.             Inoshita T. and Sakaki H. Density of states and phonon-induced relaxation of electrons in semiconductor quantum dots // Phys. Rev. B. 1997. V. 56. № 8. P. R4355-R4358.

20.  Li X., Nakayama H. and Arakawa Y. Phonon bottleneck in quantum dots: Role of lifetime of the confined optical phonons // Phys. Rev. B. 1999. V. 59. № 7. P. 5069-5073.

21.             Baranov A.V., Fedorov A.V., Rukhlenko I.D. and Masumoto Y. Intraband carrier relaxation in quantum dots embedded in doped heterostructures // Phys. Rev. B. 2003. V. 68. № 20. P. 205-318.

22.   Fedorov A.V., Baranov A.V., Rukhlenko I.D. and Masumoto Y. New many-body mechanism of intraband carrier relaxation in quantum dots embedded in doped heterostructures // Solid State Commun. 2003. V. 128. № 67. P. 219-223.

23.   Федоров А.В., Баранов А.В. Релаксация носителей заряда в квантовых точках с участием плазмон-фононных мод // Физика и техника полупроводников. 2004. T. 38. № 9. С. 1101-1109.

24.   Федоров А.В., Баранов А.В. Внутризонная релаксация носителей заряда в квантовых точках с участием поверхностых плазмон-фононных возбудений // Опт. и спектр. 2004. Т. 97. № 5. С. 853-864.

25.   Fedorov A.V., Baranov A.V., Rukhlenko I.D. and Gaponenko S.V. Enhanced intraband carrier relaxation in quantum dots due to the effect of plasmon-LO-phonon density of states in doped heterostructures // Phys. Rev. B. 2005. V. 71. № 19. P. 195-310.

26.   Guyot-Sionnest P., Wehrenberg B. and Yu D. Intraband relaxation in CdSe nanocrystals and the strong influence of the surface ligands // J. Chem. Phys. 2005. V. 123. № 7. P. 074709.

27.   Sercel P.C. Multiphonon-assisted tunneling through deep levels: A rapid energy-relaxation mechanism in nonideal quantum-dot heterostructures // Phys. Rev. B. 1995. V. 51. №. 20. P. 14532-14541.

28.  Schroeter D.F., Griffiths D.J. and Sercel P.C. Defect-assisted relaxation in quantum dots at low temperature // Phys. Rev. B. 1996. V. 54. № 3. P. 1486-1489.

29.   Vasilevskiy M.I., Anda E.V. and Makler S.S. Electron-phonon interaction effects in semiconductor quantum dots: A nonperturabative approach // Phys. Rev. B. 2004. V. 70. № 3. P. 035318.

30.  Narvaez G.A., Bester G. and Zunger A. Carrier relaxation mechanisms in self-assembled (In,Ga)As/GaAs quantum dots: Efficient P→S Auger relaxation of electrons // Phys. Rev. B. 2006. V. 74. № 7. P. 075403.

31.             Kruchinin S.Yu, Fedorov A.V., Baranov A.V., Perova T.S. and Berwick K. Resonant energy transfer in quantum dots: Frequency-domain luminescent spectroscopy // Phys. Rev. B. 2008. V. 78. № 12. P. 125311.

32.   Kruchinin S.Yu., FedorovA.V, Baranov A.V., Perova T.S. and Berwick K. Double quantum dot photoluminescence mediated by incoherent reversible energy transport // Phys. Rev. B. 2010. V. 81. № 24. P. 245303.

33.   Kurtze H., Seebeck J., Gartner P., Yakovlev D.R., Reuter D., Wieck A.D., Bayer M., Jahnke F. Carrier relaxation dynamics in self-assembled semiconductor quantum dots // Phys. Rev. B. 2009. V. 80. № 23. P. 235319.

34.   Berstermann T., Auer T., Kurtze H., Schwab M., Yakovlev D.R., Bayer M., Wiersig J., Gies C., Jahnke F., Reuter D., Wieck A.D. Systematic study of carrier correlations in the electron-hole recombination dynamics of quantum dots // Phys. Rev. B. 2007. V. 76. № 16. P. 165318.

35.   Miyajimaa K., Edamatsub K., Itoh T. Infrared transient absorption and excited-stated of excitons and biexcitons confined in CuCl quantum dots // J. Lumin. 2004. V. 108. № 14. P. 371-374.

36.   Urayama J., Norris T.B., Jiang H., Singh J., Bhattacharya P. Temperature-dependent carrier dynamics in self-assembled InGaAs quantum dots // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 80. № 12. P. 2162.

37.   Федоров А.В., Рухленко И.Д., Баранов А.В., Кручинин С.Ю. Оптические свойства полупроводниковых квантовых точек. СПб.: Наука, 2011. 188 с.

38.  Турков В.К., Кручинин С.Ю., Федоров А.В. Внутризонные оптические переходы в полупроводниковых квантовых точках: радиационное время жизни электронных возбуждений // Опт. и спектр. 2011. Т. 110.

№ 5. С. 733-780.

39.   Ансельм А.И. Введение в теорию полупроводников. М.: Мир, 1978. 616 с.

 

Полный текст