调制掺杂量子阱中由三离子形成导致的激子自旋反向取向

在基于 ZnSe 的未掺杂和 n 型掺杂量子阱结构中，研究了外磁场高达 10 T 时激子和三离子的时间分辨与时间积分圆偏振光致发光。在未掺杂结构中，磁场诱导的光致发光圆偏振对应于激子在塞曼子能级上的玻尔兹曼分布。在载流子密度为 $3 \times 10^{10}$ cm$^{-2}$ 及以上的掺杂样品中观察到激子的反向自旋取向。模型计算表明，反向自旋取向的原因是由于自旋依赖的三离子形成导致最低激子塞曼子能级的有效耗尽。由激子-电子束缚产生的三离子形成时间确定为 2 ps，这明显短于激子-光子相互作用的特征时间。所观察到的效应可视为一种利用电场进行自旋操纵的方法。