p начинается сверхлинейное нарастание интенсивности света, выходящего из структуры по нормали к поверхности образца. В этом случае дно поляритонной подзоны !− играет роль ловушки, которая “всасывает” поляритоны и формирует макроскопическое поляритонное состояние, эффективно излучающее свет наружу.

3.7. Заключение

В настоящее время оптоэлектроника структур с квантовыми ямами и сверхрешетками находит широкое применение в самых разных сферах деятельности человека. Полупроводниковые лазеры, охватывающие диапазон от видимой до дальней инфракрасной областей, используются в системах волоконнооптической связи, в системах записи и считывания информации, в множительной технике, в технологии обработки материалов, в медицине, экологии

идругих областях. Кроме лазеров с двойными гетероструктурами, или ДГС лазерами, в последние годы большое внимание уделяется созданию каскадных и вертикально излучающих лазеров. Другие области применения, такие как светоизлучающие диоды, терагерцовые излучатели, солнечные батареи (включая каскадные солнечные фотоэлементы), фотоприемники, электрооптические модуляторы и переключающие устройства, оптоэлектронные интегральные схемы, позволяют говорить о сформировавшейся индустриальной области – нанотехнологии. Дальнейшее развитие этой области подпитывается продолжающимся революционным прогрессом в области низкоразмерной физики и интенсивным исследованием структур с квантовыми проволоками

иквантовыми точками.

Список литературы

[1]D.J. BenDaniel, C.B. Duke: Phys. Rev. 152, 683 (1966).

[2]G. Bastard: Phys. Rev. B 24, 5693 (1981).

[3]J.I. Frenkel: Phys. Rev. 37, 17, 1276 (1931).

[4]R.L. Greene, K.K. Bajaj: Sol. St. Commun. 45, 831 (1983).

[5]L.C. Andreani, F. Tassone, F. Bassani: Sol. St. Commun. 77, 641 (1991).

[6]Е.Л. Ивченко: ФТТ 33, 2388 (1991).

[7]Y. Fu, M. Willander, E.L. Ivchenko, A.A. Kiselev: Phys. Rev. B 55, 9872 (1997).

[8] E.L. Ivchenko, V.P. Kochereshko, P.S. Kop’ev, V.A. Kosobukin, I.N. Uraltsev, D.R. Yakovlev: Sol. St. Commun. 70, 529 (1989).

[9]E.L. Ivchenko, M. Willander: Phys. St. Sol. (b) 215, 199 (1999).

[10]L.I. Deych, A.A. Lisyansky: Phys. Rev. B 62, 4242 (2000).

[11]Е.Л. Ивченко, А.И. Несвижский, С. Йорда: ФТТ 36, 2118 (1994); Superlatt. Microstruct. 16, 17 (1994).

170Е.Л. Ивченко

[12]Merle d’Aubigne,´ A. Wasiela, H. Mariette, T. Dietl: Phys. Rev. B 54, 14003 (1996).

[13]C. Ell, J. Prineas, T.R. Nelson, Jr., S. Park, H.M. Gibbs, G. Khitrova, S.W. Koch: Phys. Rev. Lett. 80, 4795 (1998).

[14]M. Hubner,¨ J.P. Prineas, C. Ell, P. Brick, E.S. Lee, G. Khitrova, H.M. Gibbs, S.W. Koch: Phys. Rev. Lett. 83, 2841 (1999).

[15]S. Haas, T. Stroucken, M. Hubner,¨ J. Kuhl, B. Grote, A. Knorr, F. Jahnke, S.W. Koch, R. Hey, K. Ploog: Phys. Rev. B 57, 14860 (1998).

[16]E.E. Mendez, F. Agullo´-Rueda, J.M. Hong: Phys. Rev. Lett. 60, 2426 (1988).

[17]И.В. Лернер, Ю.Е. Лозовик: ЖЭТФ 51, 588 (1980)

[18]S.V. Goupalov, E.L. Ivchenko, A.V. Kavokin: ЖЭТФ 113, 703 (1998).

[19]D. Gammon, E.S. Snow, B.V. Shanabrook, D.S. Katzer, D. Park: Phys. Rev. Lett. 76, 3005 (1996).

[20]G. Lampel: Phys. Rev. 20, 491 (1968).

[21]R.I. Dzhioev, H.M. Gibbs, E.L. Ivchenko, G. Khitrova, V.L. Korenev, M.N. Tkachuk, B.P. Zakharchenya: Phys. Rev. B 56, 13405 (1997).

[22]Е.Л. Ивченко, А.Ю. Каминский, И.Л. Алейнер: ЖЭТФ 104, 3401 (1993).

[23]Е.Л. Ивченко, А.А. Киселев: ФТП 26, 1471 (1992)

[24]A.A. Kiselev, E.L. Ivchenko, U. Rossler:¨ Phys. Rev. B 58, 16353 (1998).

[25]X. Marie, T. Amand, P. Le Jeune, M. Paillard, P. Renucci, L.E. Golub, V.D. Dymnikov, E.L. Ivchenko: Phys. Rev. B 60, 5811 (1999).

[26]A. Pinczuk, S. Schmitt-Rink, G. Danan, J.P. Vallarades, L.N. Pfeiffer, K.W. West: Phys. Rev. Lett. 63, 1633 (1989).

[27]Kun Huang, B. Zhu: Phys. Rev. B 38, 13377 (1988).

[28]A.K. Sood, J. Menendez,´ M. Cardona, K. Ploog: Phys. Rev. Lett. 54, 2111 (1985).

[29]V.Yu. Davydov, A.A. Klochikhin, I.E. Kozin, V.V. Emtsev, I.N. Goncharuk, A.N. Smirnov, R.N. Kyutt, M.P. Scheglov, A.V. Sakharov, W.V. Lundin, E.E. Zavarin, A.S. Usikov: Phys. St. Sol. (a) 188, 863 (2001).

[30]C. Weisbuch, M. Nishioka, A. Ishikawa, Y. Arakawa: Phys. Rev. Lett. 69, 3314 (1992).

[31]V. Savona, L.C. Andreani, P. Schwendimann, A. Quattropani: Solid State Commun. 93, 733 (1995).

[32]E.L. Ivchenko, M.I. Kaliteevskii, A.V. Kavokin, A.I. Nesvizhskii: J. Opt. Soc. Am. B 13, 1061 (1996).

[33]G. Khitrova, H.M. Gibbs, F. Jahnke, M. Kira, S.W. Koch: Rev. Mod. Phys. 71, 1591 (1999).

[34]P.G. Savvidis, J.J. Baumberg, R.M. Stevenson, M.S. Skolnick, D.M. Whittaker, J.S. Roberts: Phys. Rev. Lett. 84, 1547 (2000).

[35]R.M. Stevenson, V.N. Astratov, M.S. Skolnick, D.M. Whittaker, M. EmamIsmail, A.I. Tartakovskii, P.G. Savvidis, J.J. Baumberg, J.S. Roberts: Phys. Rev. Lett. 85, 3680 (2000).

[36]A. Kavokin, P.G. Lagoudakis, G. Malpuech, J.J. Baumberg: Phys. Rev. B 67, 195321 (2003).

172 Е.Л. Ивченко

1 ìêÀ

Фототок

Энергия, эВ

Рис. 3.4. Низкотемпературные спектры фототока в сверхрешетке GaAs/Al0:35Ga0:65As при различных значениях напряженности электрического поля F ‖ z [16]. Для удобства спектры сдвинуты друг относительно друга по вертикали. Числа 0, ±1, ±2 при пиках, наблюдаемых в поле 18 кВ/см, указывают разность n − n′ между квантовыми числами для оптических переходов hhn′ → e1n. Аналогичные переходы из подзон легких дырок обозначены символами 0l и −1l.

Ly , Å

Рис. 3.5. Уровни энергии Enn′ локализованного экситона (a) и расщепление 2 между локализованными состояниями |n; n′; x и |n; n′; y (b) в зависимости от длины Ly при

174 Е.Л. Ивченко

Продольное магнитное поле, кГс

Рис. 3.6. Эффект воздействия продольного магнитного поля на оптическую ориентацию и выстраивание локализованных экситонов в сверхрешетке GaAs/AlAs типа II:

(a) c + , (b) c110 , (c) l110 , (d) l + . Экспериментальные данные (T = 4.2 K) показаны квадратами; сплошные кривые — теоретическая подгонка [21].

R

hw, ýÂ

Рис. 3.10. Спектр оптического отражения от квантового микрорезонатора с активной областью шириной ¯, в центр которой вставлена квантовая яма [33].