Ciekawe własności „ciemnego ładunku” w szerokich studniach InGaN/GaN
Środa, 04 Październik 2023 17:26 |
Silne pole elektryczne w szerokich studniach InGaN/GaN powoduje przestrzenne rozdzielenie elektronów i dziur w studni na stanie podstawowym.
Rys.1 Profil potencjału w studni In0.17Ga0.83N/GaN i poziomy energetyczne elektronów (niebieskie) i dziur (czerwone). Długość kresek pokazuje zasięg funkcji falowej na danym poziomie. Widać, że najniższe stany elektronów i dziur nie przekrywają się, a więc przejścia między tymi stanami są wzbronione, natomiast wyżej leżące stany wzbudzone mogą uczestniczyć w rekombinacji (promienistej i bezpromienistej)
Funkcje falowe elektronów i dziur w stanach podstawowych nie przekrywają się, natomiast ekranują skutecznie pole elektryczne w studni. Ładunek w tych stanach nazywamy „ciemnym ładunkiem” (bo rekombinacja jest mało prawdopodobna). Możemy tylko wykrywać obecność „ciemnego ładunku” poprzez jego wpływ na emisję światła ze stanów wzbudzonych. Takie badania wykonali nasi Koledzy Artem Bercha , Grzegorz Muziol , Mikolaj Chlipala i Witold Trzeciakowski, a wyniki opublikowali w pracy Long-Lived Excitations in Wide (In,Ga)N/GaN Quantum Wells, PHYSICAL REVIEW APPLIED 20, 034040 (2023), demonstrując długi czas życia ciemnego ładunku (rzędu milisekund) podczas gdy czasy życia w typowych studniach kwantowych są rzędu nanosekund.
