Vollzonen-optische Spin-Injektion in AlxGa1-xAs-Legierungen

Zusammenfassung Die Vollzonen-optische Spin-Injektion in Al x Ga 1-x As-Legierungen wird untersucht, indem der Grad der zirkularen Polarisation (DCP) der Lumineszenz in einer Quantenwell-Architektur analysiert wird. Der Aluminiumgehalt in AlGaAs-Barrierschichten wird variiert, um sowohl das direkte als auch das indirekte Bandlückenregime zu erkunden. Für alle Proben werden die experimentellen Daten mit einem 30-Band-k.p-Modell verglichen, das die Bandstruktur der Legierung und die optische Spin-Injektion über die gesamte Brillouin-Zone behandelt. Wir beobachten zirkular polarisierten Licht, das aus der Spin-Generierung entweder um das Γ- oder L-Tal entsteht. Wir interpretieren die spezifische Form des DCP innerhalb eines Rahmens, der eine geringere Elektronenspin-Entspannung in den höheren k-Punkten des X-Tals der AlGaAs-Barrierschicht berücksichtigt. Darüber hinaus wird festgestellt, dass das Vorhandensein von Dehnung eine entscheidende Rolle bei der Steuerung der Größe und Form des Grads der zirkularen Polarisation für Nahbandrand-Anregungen spielt, während spin-polarisierte Ladungsträger in der direkten Bandlücke AlGaAs angeregt werden. Wir glauben, dass diese Ergebnisse wichtig für die Realisierung von AlGaAs-basierten spin-photonischen Geräten sind, die mögliche Anwendungen in der Quanten-Technologie anstreben.