Details

Данная работа посвящена спиновым свойствам квантовых яма-точек (In,Ga)As/GaAs, выращенных на разориентированных подложках. Они исследуются с точки зрения спиновой оптики, что проделано впервые. Квантовые яма-точки (In,Ga)As/GaAs – это новые структуры, сочетающие свойства квантовых ям и квантовых точек. В работе сравнивались спиновые свойства квантовых яма-точек и квантовых ям (In,Ga)As/GaAs.  Спиновые свойства исследуются методом оптической ориентации в зависимости от внешнего магнитного поля. В результате были получены спектры фотолюминесценции и поляризации структур для квантовых яма-точек и для квантовых ям (In,Ga)As/GaAs в зависимости от мощности накачки возбуждающего излучения. Было обнаружено нехарактерное для квантовой ямы уширение спектра фотолюминесценции как в высокоэнергетическую область, так и в низкоэнергетическую, что мы объясняем так называемым “shake up” эффектом. Для квантовой ямы и квантовой яма-точки были получены зависимости поляризации фотолюминесценции в внешнем поперечном магнитном поле (эффект Ханле). Полуширина кривой Ханле позволяет оценить время жизни спина в образце.  С ростом мощности накачки кривые Ханле вели себя по-разному. В квантовой яме было уменьшение времени жизни спина электрона с мощностью, что обусловлено уменьшением времени жизни электрона вследствие увеличения концентрации фото-дырок. В квантовой яма-точках же наблюдалось увеличение времени жизни с ростом мощности накачки в высокоэнергетической части спектра, что может быть обусловлено увеличением времени жизни электронов. С ростом мощности эффективность их релаксации в нижележащие локализованные состояния падает в силу все большего заполнения данных состояний. Так же были изучена динамическая поляризация ядер квантовой ямы и квантовой яма-точки. Для этого прикладывалось внешнее поле, наклонное относительно среднего электронного спина.

This work is devoted to the spin properties of quantum well dots (In,Ga)As/GaAs grown on misdirected substrates. They are being investigated from the point of view of spin optics, which has been done for the first time. Quantum well dots (In,Ga)As/GaAs are new structures that combine the properties of quantum wells and quantum dots. The paper compared the spin properties of quantum well points and quantum wells (In,Ga)As/GaAs. The spin properties are investigated by optical orientation depending on an external magnetic field. As a result, photoluminescence and polarization spectra of structures for quantum well dots and for (In,Ga)As/GaAs quantum wells were obtained depending on the pumping power of the exciting radiation. An uncharacteristic broadening of the photoluminescence spectrum into both the high-energy and low-energy regions was found, which we explain by the so-called “shake up" effect”. The dependences of the polarization of photoluminescence in an external transverse magnetic field (Hanle effect) were obtained for the quantum well and the quantum well point. The half-width of the Hanle curve makes it possible to estimate the lifetime of the spin in the sample. As the pumping power increased, the Hanle curves behaved differently. In the quantum well, there was a decrease in the lifetime of the electron spin with power, which is due to a decrease in the lifetime of the electron. In the quantum well, an increase in the lifetime was observed with an increase in pumping power, which may be due to an increase in the lifetime of electrons. With increasing power, the efficiency of their relaxation into the underlying localized states decreases due to the increasing filling of these states. The dynamic polarization of the nuclei of a quantum well and a quantum well dot were also studied. For this, an external field inclined relative to the average electron spin was applied.