通过自旋极化直接带隙光致发光研究锗中的自旋与能量弛豫
材料科学
2013-07-24 v1
摘要
通过研究跨越直接带隙的自旋极化复合，调查了体材料 Ge 中光激发载流子的自旋取向及其能量弛豫。研究表明，通过控制掺杂和晶格温度等参数，可获得高于 40% 的高偏振度，并能精细调节发射光的角动量，实现右旋与左旋圆偏振之间的完全反转。结合带边发光的光偏振态测量与载流子动力学的蒙特卡洛模拟，我们表明这些非常丰富且复杂的现象是 Ge 多谷导带中电子热化和冷却的结果。直接带隙辐射复合的圆偏振确实受到热电子通过 X 谷的能量弛豫以及与外在载流子的库仑相互作用的影响。最后，未极化 L 谷电子的热激活解释了高温 regime 下的发光去偏振现象。
引用
@article{arxiv.1305.4024,
title = {Spin and energy relaxation in germanium studied by spin-polarized direct-gap photoluminescence},
author = {F. Pezzoli and L. Qing and A. Giorgioni and G. Isella and E. Grilli and M. Guzzi and H. Dery},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.4024},
year = {2013}
}