J 2012

Excitation intensity dependence of photoluminescence spectra of SiGe quantum dots grown on prepatterned Si substrates: Evidence for biexcitonic transition

KLENOVSKÝ, Petr, Moritz BREHM, Vlastimil KŘÁPEK, Elisabeth LAUSECKER, Dominik MUNZAR et. al.

Základní údaje

Originální název

Excitation intensity dependence of photoluminescence spectra of SiGe quantum dots grown on prepatterned Si substrates: Evidence for biexcitonic transition

Autoři

KLENOVSKÝ, Petr (203 Česká republika, domácí), Moritz BREHM (40 Rakousko), Vlastimil KŘÁPEK (203 Česká republika, domácí), Elisabeth LAUSECKER (40 Rakousko), Dominik MUNZAR (203 Česká republika, domácí), Florian HACKL (40 Rakousko), Hubert STEINER (40 Rakousko), Thomas FROMHERZ (40 Rakousko), Günther BAUER (40 Rakousko) a Josef HUMLÍČEK (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Physical Review B, USA, The American Physical Society, 2012, 1098-0121

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10302 Condensed matter physics

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.767

Kód RIV

RIV/00216224:14740/12:00060837

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

UT WoS

000308288300008

Klíčová slova anglicky

quantum dots; SiGe; photoluminescence; excitonic structure; biexciton

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 4. 4. 2014 18:31, Mgr. Petr Klenovský, Ph.D.

Anotace

V originále

The pumping intensity (I) dependence of the photoluminescence (PL) spectra of perfectly laterally two-dimensionally ordered SiGe quantum dots on Si(001) substrates was studied. The PL results from recombinations of holes localized in the SiGe quantum dots and electrons localized due to the strain field in the surrounding Si matrix. The analysis of the spectra revealed several distinct bands, attributed to phonon-assisted recombination and no-phonon recombination of the excitonic ground state and of the excited excitonic states, which all exhibit a linear I dependence of the PL intensity. At approximately I larger than 3 W cm-2, additional bands with a nearly quadratic I dependence appear in the PL spectra, resulting from biexcitonic transitions. These emerging PL contributions shift the composite no-phonon PL band of the SiGe quantum dots to higher energies. The experimentally obtained energies of the no-phonon transitions are in good agreement with the exciton and biexciton energies calculated using the envelope function approximation and the configuration interaction method.

Česky

Byla studována závislost fotoluminiscenčních (PL) spekter dokonale laterálně uspořádaných SiGe kvantových teček rostených na Si(001) substrátech na intenzitě optického čerpání (I). PL spektra vznikají rekombinací děr nacházejících se v SiGe kvantových tečkách a elektronů lokalizovaných v Si matrici obklopující kvantové tečky. Analýzou spekter jsme byli schopni identifikovat několik odlišných pásů, odpovídajících rekombinacím základního stavu a excitovaných stavů s účastí fononu i bez něj. Všechny tyto přechody vykazují lineární závislost PL intenzity na I. Pro I větší než přibližně 3 W cm-2 jsme objevili další pásy odpovídající rekombinacím biexcitonových přechodů, které vykazují téměř kvadratickou závislost na I. Tyto nově vznikající příspěvky do PL spekter posouvají celkové PL spektrum bezfononových přechodů k vyšším energiím. Experimentálně zjištěné energie přechodů bez účasti fononu jsou ve velmi dobré shodě s hodnotami energií excitonů a biexcitonů, vypočtenými pomocí metody obálkových funkcí a konfigurační interakce.

Návaznosti

CZ.1.07/2.3.00/20.0027, interní kód MU
(Kód CEP: EE2.3.20.0027)
Název: NANOE - Posílení excelence vědeckých týmů v oblasti nano- a mikrotechnologií (Akronym: NANOE)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, NANOE - Posílení excelence vědeckých týmů v oblasti nano- a mikrotechnologií, 2.3 Lidské zdroje ve výzkumu a vývoji
ED1.1.00/02.0068, projekt VaV
Název: CEITEC - central european institute of technology
MUNI/A/1047/2009, interní kód MU
Název: Struktura, elektronová struktura a optická odezva pokročilých materiálů
Investor: Masarykova univerzita, Struktura, elektronová struktura a optická odezva pokročilých materiálů, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty