0.11/5) 0.115 (0.11/7.2) 0.117.2 (0.11/14.4) 0.1114 .4
Ідеальний профіль гетероструктури представлений на Рис.1 (а), за дифузії частина марганцю потрапляє в області арсеніду галію, тому реальний профіль розподілу марганцю (Мал. 1 (б, в)) відрізняється від ідеального . В області д-шару локалізується 80% всього марганцю, інші 20% дифундують в сусідні області лівий і правий моношари. На малюнку 1 (б, в) схематично показані профілі розподілу марганцю при різних товщинах шарів арсеніду галію. Домішки марганцю в арсеніді галію при малій концентрації проявляють себе і як подвійні донори і як акцептори, при подальшому збільшенні концентрації акцепторная складова починає переважати над донорной. br/>
В
Рис. 1 Профіль розподілу марганцю в гетероструктурі; а - ідеальний профіль, б - реальний профіль з відносно великою товщиною шару арсеніду галію; в - реальний профіль з відносно невеликою товщиною арсеніду галію. br/>
На малюнку 2 зображена схема експериментальної установки. Тонкими стрілками позначений шлях який проходить оптичне випромінювання. Тонкою штриховий стрілкою позначається передача керуючого сигналу від блоку управління спектрометром (11) до спектрометру (7). Толстой двосторонньої стрілкою позначений обмін даними між комп'ютером (12) і блоком (11). Решта, що зв'язують блоки лінії передають електричні сигнали між блоками. br/>В
Рис. 2 Схема експериментальної установки. 1 - лазер; 2 - чверть хвильова поляризаційна пластинка; 3, 6 - збирають лінзи; 4 - гелієвий кріостат; 5 - кварцовий фотопружних модулятор (ФУМ); 7 - спектрометр високої роздільної здатності; 8 - джерело високої напруги; 9-компаратор; 10 - фотоелектронний помножувач; 11 - блок управління спектрометром; 12 - керуючий комп'ютер.
Випромінювання лазера 1, проходячи через систему дзеркал, що не показану на Рис. 2 для простоти, потрапляє на чвертьхвильову платівку 2, на виході якої випромінювання має циркулярну поляризацію. Потім збирає лінза 3 фокусує світло в точку на зразку діаметром? 100-150мкм. Зразок розташований всередині камери кріостата 4 на тримачі з пічкою, що дозволяє управляти його температурою. Висока стабільність температури грубки підтримується за допомогою контролера температури. Є два режими установки температури: ручний і автоматичний. Розташований усередині кріостата надпровідний магніт дозволяє створювати магнітні поля до 5 Т. Управління магнітним полем здійснюється через генератор пилоподібного напруги, який управляє струмом від джерела струму. Корисний сигнал із зразка потрапляє на аналізатор поляризації, в якості якого виступає кварцовий фотопружних модулятор (ФУМ) 5. На нього подається змінна напруга від компаратора 9. Залежно від знака змінної напруги площину пропускання ФУМ змінює фазу світлової хвилі на В± р/2 щодо поляризатора 2, що призводить до пропускання світла з поляризацією у + або у-у різних напівперіодах ФУМ. Збирає лінза 6 фокусує світло від зразка на щілину спектрометра 7. Далі спектрометр виділяє потрібну довжину хвилі, після чого виділений сигнал посилюється в ФЕУ 10, який працює в режимі рахунку фотонів. Посилений сигнал надходить у компаратор 9, де він розділяється на два канали поляризації світла залежно від напруги на ФУМ. Також компаратор перетворює постійну високу напругу з джерела 8 в змінну. Дані з двох каналів реєстрації поляризації надходять у блок керування спектрометром 11. Блок управління спектрометром зберігає дані про інтенсивність сигналу в двох каналах поляризації, отримує керуючі сигнали про необхідної довжині хвилі випромінювання і часу накопичення сигналу від комп'ютера 12, управляє спектрометром відповідно до потрібної довгої хвилі і передає дані про інтенсивність в комп'ютер. На комп'ютері встановлена ​​програма, що дозволяє знімати спектри і виводити на екран монітора дані про інтенсивність двох каналів поляризації і величину поляризації. Поляризація визначається за стандартною формулою
(1)
де I + і I-інтенсивності у + і у-компонент поляризації відповідно. Змінюючи температуру і величину магнітного поля можна знімати два види залежностей: 1) Температурну залежність поляризації в постійному магнітному полі і 2) Залежність поляризації від магнітного поля при постійній температурі. br/>
Методика експерименту
В основі експерименту лежить метод поляризації гарячої фотолюмінесценції (ГФЛ) в зовнішньому магнітному полі. При поглинанні фотона з енергією перевищує ширину забороненої зони в напівпровіднику народжується електронно-діркова пара (див. схему переходів на рис. 3), при цьому енергія поглиненого фотона розподіляється приблизно порівну між парою електрон-легка дірка, а при народженні пари електрон-важка дірка велика частина енергії передається електрону, для простоти надалі ми будемо розглядати тільки цей канал збудження. Збуджений електрон швидко релаксує ...
