Определение параметров 2ДЭГ в светодиодных гетероструктурах с тремя квантовыми ямами InxGa1-xN/GaN методом терагерцевой спектроскопии с временным разрешением (THz-TDs)
Бурмистров Е.Р.
1, Авакянц Л.П.1
1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
Email: eugeni.conovaloff@yandex.ru, avakyants@physics.msu.ru
Поступила в редакцию: 19 октября 2022 г.
В окончательной редакции: 5 ноября 2022 г.
Принята к печати: 6 ноября 2022 г.
Выставление онлайн: 27 декабря 2022 г.
Методом терагерцевой спектроскопии с временным разрешением (THz-TDs) зарегистрированы резонансные частоты плазмонных осцилляций, возбуждаемые в образцах гетероструктур с тремя квантовыми ямами (КЯ) InxGa1-xN/GaN лазерными импульсами длительностью 130 fs в диапазоне температур от 90 до 170 K. Быстрое преобразование Фурье (БПФ) временной зависимости электрического поля THz-импульсов позволило получить частотные спектры мощности и фазового сдвига THz-излучения, интерпретация которых дала возможность оценить время релаксации импульса (~10-12 s), подвижность (μ=4·103 cm2/V·s) и эффективную массу (m*=0.45m) двумерного электронного газа (2ДЭГ) в исследованных гетероструктурах. С помощью серии частотных спектров мощности и фазового сдвига THz-излучения были получены температурные зависимости эффективной массы и времени релаксации импульса 2ДЭГ. Значение подвижности 2ДЭГ, полученное методом THz-TDs, хорошо согласуется с данными холловских измерений. Ключевые слова: гетероструктуры, время релаксации импульса, 2ДЭГ, терагерцевое излучение, терагерцевая спектроскопия.
- B. Richard, M. Schasfoort. Handbook of Surface Plasmon Resonance (2017). P. 555
- A. Ando, T. Kurose, V. Reymond, K. Kitano, H. Kitahara, K. Takano, M. Tani, M. Hangyo, S. Hamaguchi. J. Appl. Phys. 110, 7 (2011)
- S.P. Jamison, D.R. Jones, R.C. Issac, B. Ersfeld, D. Clark, D.A. Jaroszynski. J. Appl. Phys. 93, 7, 4334 (2003)
- C. Strothkamper, A. Bartelt, R. Eichberger, C. Kaufmann, T. Unold. Phys. Rev. B 89, 11, 1 (2014)
- A. Mendoza-Galvan, J. Gonzalez-Hernandez. J. Appl. Phys. 87, 760 (2000)
- M. Orio, D. Pantazis, F. Neese. Photosintes Res. 102, 2, 443 (2009)
- G. Sun, R. Chen, Y. J. Ding. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 19 (2013)
- I. Prudaev, S. Sarkisov, O. Tolbanov, A. Kosobutsky. Phys. Status Solidi B 252, 5, 946 (2015)
- W. Rehman, R.L. Milot, G.E. Eperon, C. Wehrenfennig, J.L. Boland, H.J. Snaith, M.B. Johnston, L.M. Herz. Adv. Mater. 27, 48 (2015)
- G.R. Yettapu, D. Talukdar, S. Sarkar, A. Swarnkar, A. Nag, P. Ghosh, P. Mandal. Nano lett. 16, 8 (2016)
- A.M. Ulatowski, L.M. Herz, M.B. Johnston. J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 41, 12, 1431 (2020)
- P.J.S. van Capel, D. Turchinovich, H.P. Porte, S. Lahmann, U. Rossow, A. Hangleiter, J.I. Dijkhuis. Phys. Rev. B 84 (2011)
- G. Sun, G. Xu, Y. J. Ding. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 17, 48 (2011)
- H.P. Porte, D. Turchinovich, D.G. Cooke, P.U. Jepsen. J. Phys.: Conf. Ser. 193, 012084 (2009)
- М.Л. Бадгутдинов, А.Э. Юнович. ФТП 42, 4, 438 (2008)
- В.И. Олешко, С.Г. Горина. Уч. зап. физ. фак. 5, 155501, 1 (2015)
- В.Г. Мокеров, А.Л. Кузнецов, Ю.В. Федоров, Е.Н. Енюшкина, А.С. Бугаев, А.Ю. Павлов, Д.Л. Гнатюк, А.В. Зуев, Р.Р. Галиев, Е.Н. Овчаренко, Ю.Н. Свешников, А.Ф. Цацульников, В.М. Устинов. ФТП 43, 4, 561 (2009)
- J.M. Hensley, J. Montoya, M.G. Allen, J. Xu, L. Mahler, A. Tredicucci, H.E. Beere, D.A. Ritchie. Opt. Express 22, 17, 20476 (2009)
- Е.Р. Бурмистров, Л.П. Авакянц. ФТП 55, 11, 1059 (2021)
- L.P. Avakyants, A.E. Aslanyan, P.Y. Bokov, A.V. Chervyakov, K.Y. Polozhentsev. Solid State Elektron. 130, 4, 45 (2017)
- G. Franssen, P. Perlin, T. Suski. Phys. Rev. B 69, 4 (2004)
- Л.П. Авакянц, П.Ю. Боков, Т.П. Колмакова, А.В. Червяков. ФТП 38, 12 (2004)
- S.L. Chuang, S. Schmitt-Rink, B.I. Greene, P.N. Saeta, A.F.J. Levi. Phys. Rev. Lett. 68, 1, 102 (1992)
- Z. Chang. Phys. Rev. A 70, 4, 043802-1 (2004)
- P. Schley, R. Goldhahn, G. Gobsch, M. Feneberg, K. Thonke, X. Wang, A. Yoshikawa. Phys. Status Solidi B 246, 6, 8 (2009)
- S.J. Allen, D.C. Tsui, R.A. Logan. Phys. Rev. Lett. 38, 980 (1977)
- В.Л. Малевич, Г.В. Синицын, Н.Н. Розанов. Оптика и спектроскопия 127, 4, 667 (2019)
- R.R. Pela, C. Caetano, M. Marques, L.G. Ferreira, J. Furthmuller, L.K. Teles. Appl. Phys. Lett. 98, 15, 14 (2011)
- Е.Р. Бурмистров, Л.П. Авакянц. Изв вузов. Физика 64, 5, 9 (2021)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.