体硅和Ge/Si量子点中光学自旋选择定则的实验研究
介观与纳米尺度物理
2014-01-14 v1 材料科学
摘要
我们研究了体硅和Ge/Si量子点中光致发光的圆偏振与磁场诱导的复合载流子自旋极化之间的关系。首先，我们将本征和掺杂体硅中声子辅助辐射跃迁产生的光子圆偏振度的实验结果，与根据最近预测的硅中自旋依赖的声子辅助跃迁概率所进行的计算进行了定量比较。我们的实验与计算之间的极好一致性定量地验证了这些自旋依赖的跃迁概率，并将其有效性扩展到了弱磁场。这种磁场可以诱导高达3%/T的发光偏振。随后，我们研究了Ge/Si量子点以及简并掺杂硅中的无声子跃迁。我们的实验系统地表明，由无声子跃迁产生的发光圆偏振度的符号，与硅中声子辅助跃迁以及直接带隙半导体中无声子跃迁所对应的符号相反。这一观察结果意味着无声子跃迁具有定性不同的自旋依赖选择定则，这似乎与电子波函数的受限特性有关。
引用
@article{arxiv.1401.1515,
title = {Experimental investigation of the optical spin selection rules in bulk Si and Ge/Si quantum dots},
author = {N. Sircar and D. Bougeard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.1515},
year = {2014}
}
备注
accepted for publication in Physical Review B rapid communication