AbstractsPhysics

Effect of beryllium and silicon impurities on radiation from GaAs/AlAs quantum wells

by Aurimas Čerškus




Institution: Vilnius University
Department: Physics
Degree: PhD
Year: 2009
Keywords: Quantum well; GaAs/AlAs; δ-doped; Photoluminescence; Exciton; Kvantiniai šuliniai; GaAs/AlAs; δ-legiravimas; Fotoliuminescencija; Eksitonas
Record ID: 1239520
Full text PDF: http://vddb.laba.lt/obj/LT-eLABa-0001:E.02~2009~D_20091202_112150-87690


Abstract

The dissertation focuses on the investigation of photoluminescence spectra of Be acceptor and Si donor impurities δ-doped GaAs/AlAs multiple quantum wells from liquid helium to room temperature. Binding energies of impurities and excitons bound to impurities were measured experimentally. The influence of the impurities on the intrinsic radiation was determined. An asymmetry of lineshape of impurity related radiation was shown both experimentally and theoretically. The phonon replicas of impurity related radiation were found, and the strength of interaction of impurity related radiation with LO phonon has been valued. A fractional-dimensional space approach has been applyed for theoretical interpretation of the results. A change of photoluminescence spectra with increasing impurity concentration has been explored. It was shown that new energy-level structure forms in p-type δ-doped GaAs/AlAs quantum wells after the occurrence of the dielectric-metal Mott transition. The impurity concentrations when Mott transition occur has been estimated experimentally and evaluated theoretically. Disertacija skirta akceptorinėmis Be ir donorinėmis Si priemaišomis δ-legiruotų GaAs/AlAs kartotinių kvantinių šulinių fotoliuminescencijos spektrų tyrimui nuo kambario iki skystojo helio temperatūrų. Eksperimentiškai išmatuotos priemaišų ir su priemaišomis surištųjų eksitonų ryšio energijos. Nustatyta priemaišų įtaka savitajai spinduliuotei. Eksperimentiškai ir teoriškai pademonstruota priemaišinės spinduliuotės spektro asimetrija. Aptiktos akceptorinių priemaišų fononinės replikos bei įvertintas priemaišinės spinduliuotės ir fononų sąveikos stipris. Teorinei rezultatų analizei pritaikytas trupmeninės dimensijos erdvės modelis. Ištirta fotoliuminescencijos spektrų kaita didinant priemaišų tankį. Pademonstruotas naujos energinių lygmenų sistemos susidarymas p-tipo δ-legiruotuose GaAs/AlAs kvantiniuose šuliniuose įvykus dielektrikas-metalas Mott virsmui. Eksperimentiškai ir teoriškai įvertinti priemaišų tankiai, kuriems esant vyksta Mott virsmas.