Far-infrared pump-probe measurement of the lifetime of the 2p−1 shallow donor level in n-GaAs

Kalkman, A. J.; Pellemans, H.P.M.; Klaassen, T.O.; Wenckebach, W.Th.

doi:10.1007/bf02088030

Cited by 7 publications

(5 citation statements)

References 5 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…As was shown in works [17][18][19], the inverse lifetime of donor electrons at shallow donors in GaAs can be of the order of 10 7 s −1 . For V 0 ≈ 0.94 and Ω 0 ≈ 0.58, we obtain Λ Ω0 R ′′ x ω pl ≈ 5.28 × 10 9 s −1 .…”

Section: Interaction Between a Shallow Donor And Drifting Two-dimensi...mentioning

confidence: 65%

“…This instability has been studied experimentally [7][8][9]. Another class of objects, which are active in the THz spectral range, includes quantum dots [10][11][12][13], molecules and some molecular compounds [14][15][16], shallow impurity centers [17][18][19], and so forth. For brevity, let us call such "zero-dimensional" objects as nanoparticles (NPs).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Interaction between an Isotropic Nanoparticle and Drifting Electrons in a Quantum Well

Kochelap,

Kukhtaruk

2012

Preprint

View full text Add to dashboard Cite

A hybrid system composed of an isotropic nanoparticle and a semiconductor heterostructure with a quantum well has been considered. The nanoparticle is supposed to be polarizable in an external electric field. A theoretical model of the hybrid system is substantiated and formulated. Exact solutions of the model equations are obtained. The frequencies of charge oscillations in the hybrid system and their damping owing to the dipole-plasmon interaction are found, the damping mechanism being similar to that of Landau damping. The space-time behavior of concentration perturbations in the two-dimensional electron gas is analyzed, and the polarization oscillations of a nanoparticle are studied. The induced polarization of a nanoparticle at nonzero electron drift velocities is found to have a complicated dynamics. In particular, the polarization vector circulates along elliptic trajectories for two of three frequency dispersion branches. If the electric current flows through the quantum well due to an applied electric field, the damping of oscillations in the hybrid system is replaced by their growth in time, which corresponds to the electric instability of the system. New phenomena in hybrid systems can be used to excite the emission of nanoparticles by an electric current and to electrically stimulate the emission in the terahertz spectral range.

show abstract

Section: Interaction Between a Shallow Donor And Drifting Two-dimensi...mentioning

confidence: 65%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Interaction between an Isotropic Nanoparticle and Drifting Electrons in a Quantum Well

Kochelap,

Kukhtaruk

2012

Preprint

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Iншим класом об'єктiв, що є активними в THz областi спектра, є квантовi точки [10][11][12][13], молекули та деякi молекулярнi сполуки [14][15][16], мiлкi домiшковi центри [17][18][19] тощо. Для стислостi, такi "нульвимiрнi" об'єкти далi будемо називати наночастинками (NP).…”

Section: вступunclassified

“…У роботах [17][18][19] показано, що донорнi електрони на мiлких донорах в GaAs можуть мати обернений час життя близько 10 7 c −1 . У випадку коли V 0 ≈ 0, 94 та Ω 0 ≈ 0, 58 ми отримуємо Λ Ω0 R x ω pl ≈ 5, 28 • 10 9 с −1 .…”

Section: взаємодIя мIлкого донора з дрейфуючими двовимIрними електронамиunclassified

Взаємодія Ізотропної Наночастинки З Дрейфуючими Електронами У Квантовій Ямі

Кочелап¹,

Kukhtaruk²

2012

Ukr. J. Phys.

View full text Add to dashboard Cite

Розглянуто гібридні системи, що складаються з наночастинки та напівпровідникової гетероструктури з квантовою ямою. Наночастинка є такою, що поляризується у сторонньому електричному полі. Обґрунтовано та сформульовано модель гібридної системи. Отримано точні розв'язки рівнянь. Знайдені частоти коливань зарядів гібридної системи та їх додаткове загасання, що зумовлено взаємодією диполя з плазмонами. Природа додаткового загасання подібна до загасання Ландау. Проаналізовано поведінку в часі та просторі збурень концентрації двовимірних електронів. Досліджено поляризаційні коливання наночастинки. Знайдено, що при ненульових дрейфових швидкостях наведена поляризація характеризується складною динамікою. Зокрема, для двох із трьох гілок частотної дисперсії вектор поляризації обертається по еліптичних траєкторіях. У випадку, коли до квантової ями прикладене поле та тече струм, загасання змінюється на наростання коливань гібридної системи у часі, що відповідає електричній нестійкості гібридної системи. Нові явища в гібридних системах можуть бути застосовані для збудження випромінювання наночастинок струмом та для електричної генерації випромінювання в терагерцовій області спектра.

show abstract

“…These are well below the LO phonon energy ͑36 meV, 8.7 THz͒, and have long lifetimes ͑T 1 = 350 ns͒. 7,8 Cole et al demonstrated Rabi oscillations in ensembles of shallow donors in GaAs, using photoconductivity as the measure of the excited state population. 6 In their measurements, coherent transfer of the electron population to the excited state was accomplished on the scale of tens of ps.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Optically detected measurement of the ground-state population of an ensemble of neutral donors in GaAs

2005

View full text Add to dashboard Cite

Strong resonant elastic light scattering ͑RELS͒ from the donor-bound exciton transition in GaAs ͑1.514 eV͒ occurs at neutral donors in the ground ͑1S͒ state, but not at neutral donors in excited hydrogenic states. When 1.6 THz radiation is incident on an ensemble of neutral donors, we observe up to a 30% decrease in the RELS, corresponding to a decrease in the population of neutral donors in their ground states. This signature allows for optical detection of the ground-state population of donors, and is similar to quantum nondemolition measurement techniques used for readout of ion trap quantum computers. In this scheme, Auger recombination of the bound exciton, which changes the state of the donor during measurement, limits the measurement fidelity and maximum near infrared laser excitation intensity.

show abstract

Far-infrared pump-probe measurement of the lifetime of the 2p−1 shallow donor level in n-GaAs

Cited by 7 publications

References 5 publications

Interaction between an Isotropic Nanoparticle and Drifting Electrons in a Quantum Well

Interaction between an Isotropic Nanoparticle and Drifting Electrons in a Quantum Well

Взаємодія Ізотропної Наночастинки З Дрейфуючими Електронами У Квантовій Ямі

Optically detected measurement of the ground-state population of an ensemble of neutral donors in GaAs

Contact Info

Product

Resources

About