基于相干光学声子在异质界面区分界面与衬底载流子动力学
介观与纳米尺度物理
2022-02-09 v1
摘要
瞬态反射谱被广泛用于研究半导体中的超快载流子与声子动力学。在其异质结构中，往往不易区分来自各层对信号的贡献。本工作中，我们使用近红外脉冲对晶格匹配的 GaP/Si(001) 进行瞬态反射测量，GaP 对该脉冲透明。泵浦激光脉冲可在 GaP 覆盖层与 Si 衬底中均产生具有不同频率的相干纵光学 (LO) 声子。这使我们能够追踪各自信号贡献的振幅随 GaP 层厚度 的变化。信号中的 Si 声子振幅随 增大呈现振荡行为。这可由在 air/GaP/Si 异质界面反射的探测光的干涉定量解释。基于此认识，我们得以将载流子诱导的非振荡瞬态反射信号中的界面与衬底贡献分离。所得界面信号提供了从 Si 衬底向 GaP 覆盖层超快载流子注入的证据。通过考察 GaP 相干光学声子信号偏振依赖相对于体半导体的偏离，亦佐证了这一点。
引用
@article{arxiv.2110.03899,
title = {Separation of interface and substrate carrier dynamics at a heterointerface based on coherent optical phonons},
author = {Kunie Ishioka and Ethan Angerhoffer and Christopher J. Stanton and Gerson Mette and Kerstin Volz and Wolfgang Stolz and Ulrich Höfer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.03899},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 7 figures