PHOTOLUMINESCENCE OF SMALL-SIZE SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS
N. Žurauskienė
Semiconductor Physics Institute, A. Goštauto 11, LT-01108 Vilnius, Lithuania
E-mail: zurausk@pfi.lt

The results of photoexcited carrier dynamics and optically detected microwave resonance (ODMR) spectroscopy of smallsize InAs/GaAs quantum dots (QDs) are presented. Very long lifetimes (1–10 ns) of photoexcited carriers were observed in this system by time-resolved photoluminescence measurements. This feature could be exploited to develop high-sensitivity infrared photodetectors based on small-size quantum dots. The ODMR spectra of InAs/GaAs QDs were detected via modulation of the total intensity of the QDs emission induced by 95 GHz microwave excitation, and the exciton fine structure was studied. The microwave-induced signal at magnetic field of 1.6 T was attributed to magnetic resonance transitions between spin states of holes confined in the dots. The obtained low field (at 0.18 T) signal is ascribed to cyclotron resonance of the electron in a two-dimensional wetting layer, corresponding to an effective electron mass of 0.053m₀.

MAŽŲ PUSLAIDININKINIŲ KVANTINIŲ TAŠKŲ FOTOLIUMINESCENCIJA
N. Žurauskienė
Puslaidininkių fizikos institutas, Vilnius, Lietuva

Pateikti rezultatai, gauti tiriant ypač mažų (∼7 nm) InAs/GaAs kvantinių taškų (KT), užaugintų molekulinių pluoštelių epitaksijos būdu, fotoliuminescenciją. Nerezonansiškai fotosužadintų krūvininkų dinamika buvo tiriama nuo 80 iki 230 K temperatūros ruože, naudojant 80 fs trukmės Ti:safyro lazerį (800 nm). Rasta, jog laike išskirtai InAs kvantinių taškų fotoliuminescencijai būdinga trumpa (∼50 ps) užaugimo trukmė, o eksitonų gyvavimo trukmė yra pakankamai ilga ir žemoje temperatūroje (80 K) siekia 10 ns. Temperatūrai kylant, buvo pastebėtas fotoliuminescencijos gesimas, kurį galima paaiškinti krūvininkų terminiu išlaisvinimu iš KT ir jų nespinduline rekombinacija. Taip pat pastebėta, kad fotoliuminescencijos gesimas didesnių KT spektro juostos energijos verčių srityje yra daug spartesnis, lyginant jį su mažų energijos verčių sritimi. Galima paaiškinti, kad tai vyksta dėl krūvininkų terminio išlaisvinimo iš mažų kvantinių taškų ir perėjimo per drėkinamąjį kvantinio darinio sluoksnį į didesnių matmenų (mažesnės spinduliavimo energijos) kvantinius taškus. Eksitonų smulkioji sandara buvo tirta, naudojant optiškai detektuojamo magnetinio rezonanso metodą, matuojant bendrą fotoliuminescencijos intensyvumo pokytį, paveikus kvantinius taškus 95 GHz mikrobangomis ir keičiant išorinį pastovų magnetinį lauką nuo 0 iki 6 T. Gautieji rezultatai aptarti, parodant mažų kvantinių taškų perspektyvumą, kuriant infraraudonosios šviesos jutiklius.