InAs/AlSb/GaSb 量子阱中的朗道能级跃迁

在不做轴向近似的情况下，利用 $14$ 带 ${\bf k}\cdot{\bf p}$ 方法，理论研究了嵌入 AlSb 势垒中且存在垂直磁场的 InAs/AlSb/GaSb 量子阱的电子结构。在零磁场下，对于具有宽 InAs 层和宽 GaSb 层的量子阱，类电子子带的能量可能低于类空穴子带的能量。随着磁场强度的增加，该类电子子带的朗道能级能量升高并与类空穴子带的朗道能级相交。电子 - 空穴杂化导致了一系列朗道能级的反交叉分裂。计算了一些朗道能级跃迁的能量及其相应的跃迁强度。展示了某些主导跃迁的磁场依赖性，并标明了其相应的初态和末态。这些信息有助于分析实验测量的磁光光谱。在高磁场下，可以观察到由于初态分裂引起的多重跃迁。高场下的主导跃迁大致可视为具有许多由电子 - 空穴杂化诱导分裂的自旋分裂朗道能级跃迁。主导跃迁之间的能量间隔随磁场局部减小或增大，或者几乎与磁场无关。通过改变 InAs 层的宽度或中间 AlSb 层的宽度可以调节这些间隔。当磁场倾斜时，由于子带 - 朗道能级耦合，类电子朗道能级跃迁显示出额外的反交叉分裂。