Publication

Resonant femtosecond emission from quantum well excitons: The role of Rayleigh scattering and luminescence

Benoît Marie Joseph Deveaud, Stefan Haacke
1997
Journal Articles

Résumé

We study the ultrafast properties of secondary radiation of semiconductor quantum wells under resonant excitation. We show that the exciton density dependence allows one to identify the origin of secondary radiation. At high exciton densities, the emission is due to incoherent luminescence with a rise time determined by exciton-exciton scattering. For low densities, when the distance between excitons is much larger than their diameter, the temporal shape is independent of density and rises quadratically, in excellent agreement with recent theories for resonant Rayleigh scattering.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/907a2ef7-5c1f-4f19-9f10-ff8e355ff562

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Concepts associés (32)

Photoluminescence

La photoluminescence (PL) est un processus par lequel une substance absorbe des photons puis ré-émet des photons. Dans le cas d'un semi-conducteur, le principe est d'exciter des électrons de la bande de valence avec un photon d'une énergie supérieure à l'énergie de gap du composé, de telle sorte qu'ils se retrouvent dans la bande de conduction. L'excitation fait donc passer les électrons vers un état d'énergie supérieure avant qu'ils ne reviennent vers un niveau énergétique plus bas avec émission d'un photon.

Exciton

vignette|Représentation schématique d'un exciton de Frenkel, dans un cristal (points noirs). Un exciton est, en physique, une quasi-particule que l'on peut voir comme une paire électron-trou liée par des forces de Coulomb. Une analogie souvent utilisée consiste à comparer l'électron et le trou respectivement à l'électron et au proton d'un atome d'hydrogène. Ce phénomène se produit dans les semi-conducteurs et les isolants. En 2008, le premier dispositif électronique basé sur des excitons a été démontré, fonctionnant à des températures cryogéniques.

Boîte quantique

Une boîte quantique ou point quantique, aussi connu sous son appellation anglophone de quantum dot, est une nanostructure de semi-conducteurs. De par sa taille et ses caractéristiques, elle se comporte comme un puits de potentiel qui confine les électrons (et les trous) dans les trois dimensions de l'espace, dans une région d'une taille de l'ordre de la longueur d'onde des électrons (longueur d'onde de De Broglie), soit quelques dizaines de nanomètres dans un semi-conducteur.

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