• Год:2023
    Авторы:Иванов,АА; Чалдышев,ВВ; Заварин,ЕЕ; Сахаров,АВ; Лундин,ВВ; Цацульников,АФ
    Подразделения:

    Экспериментально при комнатной температуре продемонстрировано [1,2] формирование сверхизлучающей оптической моды в спектрах отражения от резонансной брэгговской структуры (РБС), состоящей из 30 эквидистантных квантовых ям GaN, разделенных барьерами (Al,Ga)N. Такая мода возникает при выполнении условия брэгговской дифракции на длине волны, соответствующей энергии квазидвумерных экситонов в квантовых ямах. Она проявляется в виде значительного увеличения амплитуды и изменения формы резонансного оптического отражения экситонов, обусловленного их электромагнитной связью. Путем моделирования оптических спектров оценены параметры радиационного и нерадиационного уширения экситонных состояний в квантовых ямах GaN, которые оказались равными 0,4±0,02 и 40±5 мэВ, соответственно, что вдвое больше значений для РБС на основе квантовых ям InGaN [3]. РБС на основе периодической последовательности квантовых ям GaN, демонстрирует эффективную связь фотонов и экситонов при комнатной температуре, что делает ее перспективной для практического применения в фотонике.

    Иллюстрации

    Рис. Экспериментальные (а) и расчетные (б) карты спектров оптического отражения от резонансной брэгговской структуры для различных углов падения света. Карта (c) рассчитана для виртуальной периодической структуры из 30 GaN QWs без экситонов. Во всех случаях для наглядности вычитается фоновое отражение света от поверхности. Комнатная температура, s-поляризация.

    Работа выполнена в рамках Государственного задания, тема № 0040-2019-0002.

    Направление ПФНИ 1.3.5.6.

    Публикации

    1. [1] A.A. Ivanov, V.V. Chaldyshev, E.E. Zavarin, A.V. Sakharov, W.V. Lundin, A.F. Tsatsulnikov, Appl. Phys. Lett., v.123, 12, ArtNo: #121106 (2023).
    2. [2] А.А. Иванов, В.В. Чалдышев, Е.Е. Заварин, А.В. Сахаров, В.В. Лундин, А.Ф. Цацульников, Изв. РАН, сер. физ., т.87, 6, с. 892-895, 2023.
    3. [2] A.A. Ivanov, V.V. Chaldyshev, E.E. Zavarin, A.V. Sakharov, W.V. Lundin, A.F. Tsatsulnikov, Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., v.87, 6, p. 782-785, 2023.
    4. [3] A.A. Ivanov, V.V. Chaldyshev, V.I. Ushanov, E.E. Zavarin, A.V. Sakharov, W.V. Lundin, A.F. Tsatsulnikov, Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., v.87, p. 853-856, 2023.