повідно до виразу (4) (див. переходи "0-DВ» на рис .3).
В
Рис. 6 Схема, що пояснює переходи в GaAs: Mn. (А) збудження гарячих електронів, їх релаксація до дна зони і рекомбінація на рівні донора марганцю А0 (MnА). (Б) збудження дірок в спін-орбітально відщепленні підзону, їх релаксація до стелі підзони і випромінювальна рекомбінація з електронами на рівні донора або електронами безвипромінювальної релаксувати на його рівень. hh - підзона важких дірок; lh - підзона легких дірок; sh - спін-орбітально відщепленні підзона; подвійна стрілка позначена В«деВ» показує енергію рівну сумі (4); А0 (MnА) - рівень або домішкова зона нейтральних акцепторів марганцю; D0 (Mni ) - рівень подвійних донорів марганцю; з - зона провідності; В«0В» - точка народження гарячих електронів; стрілка у формі дуги позначена В«1LOВ» показує релаксацію електронів до дна зони з випусканням одного LO фонона; хвилястою стрілкою на малюнку (б) показана Безвипромінювальної релаксація електронів на рівень донорів; стрілками вгору на малюнках (а) і (б) показана фотогенерація електронів і дірок; стрілками вниз на малюнках (а) і (б) показана излучательная рекомбінація носіїв; заповнені кружки на малюнку (а) показують рівні в примесной зоні на яких сидять дірки, а порожні гуртки показують рівні з електронами.
Важливою особливістю спектрів ГФЛ структур з малою відстанню між шарами (0.11/2.5) є зрушення високо енергетичність сходинки 0 в спектрі ГФЛ в синю область у порівнянні з легованим зразком DLT (порівняйте спектри (0.11/2.5) і DLT на рис. 5). Цей зсув обумовлений формуванням примесной зони, як це випливає з виразу (7). p align="justify"> Обговоримо тепер причини призводять до червоного зсуву сходинки ГФЛ 0 при збільшенні відстані між шарами.
Ми вважаємо, що це червоне зміщення хвоста ГФЛ пояснюється впливом шарів GaAs на д - шари. Оскільки в областях GaAs є велика кількість донорів, то електрони цих донорів можуть помітно впливати на властивості д - шарів. Ті, що прийшли з розділяють шарів GaAs електрони починають компенсувати дірки в примесной зоні, тим самим усуваючи з посади рівень Фермі в глибину забороненої зони. Таким чином, збільшення товщини шарів GaAs призводить до збільшення числа електронів приходять у д - шари, які в свою чергу починають заповнювати домішкову зону, змінюючи рівень Фермі, що призводить до зміщення хвоста в червону область спектру. Збільшення товщини шарів GaAs призводить до зменшення інтенсивності переходів відповідають за наявність хвоста. Це підтверджується тим фактом, що спектр, отриманий від зразка (0.11/2.5) (рис. 5 (б)), має інтенсивність на порядок вище, ніж спектр зразка (0.11/14.4). p align="justify"> Широка смуга В«Eg + ДВ» у зразку DLT і СР (0.11/14.4) можна пояснити випромінювальної рекомбінацією дірок, порушених у спін-орбітально відщепленні підзоні і релаксувати до стелі підзони, з вільними електронами або зв'язаними на донорах. В якості донорів найчастіше виступають атоми марганцю в междоузлиях решітки GaAs, які є подвійними донорами. Так само донорами можуть бути вакансії миш'яку в решітці GaAs, які теж є подвійними донорами. Дірки, порушені в спін-орбітально відщепленні підзоні, можуть релаксувати в сусідні підзони легких і важких дірок з випусканням LO - фонона. Це призводить до зменшення числа дірок в спін-орбітально відщепленні підзоні і ослаблення лінії В«Eg + ДВ». p align="justify"> У силу того, що в шарах GaAs марганець відіграє роль подвійних донорів, можна припустити, що саме розділяють шари GaAs беруть участь у формуванні піку В«Eg + ДВ». У той час як д - шари навпаки, беруть участь у формуванні хвоста тому, що в них концентрація Mn набагато вище, а при високій концентрації марганцю його атоми частіше виступають в ролі акцепторів. Це дає унікальну можливість аналізувати поляризацію розділяють шарів (тобто спінову поляризацію електронів в них) по хвосту, а по лінії В«Eg + ДВ» поляризацію д - шарів (тобто спінову поляризацію дірок в них). Причому поляризація хвоста незмінна по всій його довжині, що показано на малюнку 7 це дозволяє встати в спектральну точку з максимальною інтенсивністю випромінювання. Максимальна інтенсивність хвоста спостерігається при енергії? 1,8 еВ. <В
Рис. 7 Суцільний лінією показаний спектр ГФЛ високочастотного хвоста для зразка (0.11/2.5) в зовнішньому магнітному полі 0,5 Т. Заштрихованими точками показана циркулярна плярізація для зразка (0.11/2.5) у полі 0,5 Т. ​​
У роботі була досліджена спінова поляризація дірок в залежності від відстані між д - шарами, тобто від магнітних властивостей гетероструктур. З цією метою були виконані вимірювання ступеня циркулярної поляризації ГФЛ в зовнішньому магнітному полі при неполяризований накачуванні. Як відомо, поляризація ФО в зовнішньому магнітному полі визначається спінової поляризацією дірок і електронів, тобто заселенностью носіями заряду зєємано...
