滕利华牟丽君

(青岛科技大学物理系,山东省新型光电材料与技术工程实验室,青岛 266061)

掺杂对称性对(110)晶向生长GaAs/AlGaAs量子阱中电子自旋弛豫动力学的影响∗

滕利华†牟丽君

(青岛科技大学物理系,山东省新型光电材料与技术工程实验室,青岛 266061)

(2016年1月1日收到;2016年10月10日收到修改稿)

采用时间分辨圆偏振光抽运-探测光谱,测量了(110)晶向生长的近似对称和完全非对称掺杂GaAs/AlGaAs量子阱中的电子自旋弛豫,发现两种量子阱材料中的电子自旋弛豫时间随载流子浓度的增大均呈现出先增大后减小的趋势,且近似对称掺杂GaAs量子阱中的电子自旋弛豫时间明显大于完全非对称掺杂量子阱.分析表明,在(110)晶向生长的GaAs量子阱中并非只有通常认为的Bir-Aronov-Pikus(BAP)机理起作用,在低载流子浓度区域,两种量子阱中D′yakonov-Perel′(DP)机理起主导作用,高载流子浓度区域BAP机理和DP机理都起作用,完全非对称掺杂的量子阱中DP机理强于近似对称掺杂量子阱.

圆偏振光饱和吸收光谱,电子自旋弛豫,掺杂对称性,GaAs/AlGaAs量子阱

1 引 言

利用电子自旋自由度取代或结合电荷自由度进行工作的自旋电子器件被认为在半导体纳米电子器件集成制造中具有广阔的应用前景[1,2].然而,这些应用都依赖于不同自旋弛豫寿命的获得,比如自旋光开关等自旋器件要求电子具有超快自旋弛豫过程,而量子信息存储器件等则要求自旋极化保持的时间足够长[3-5].半导体中电子自旋弛豫动力学及其随材料类型、材料结构……