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InGaAsInAlAs多量子阱结构的量子限制Stark效应研究
引言
量子限制Stark效应是非平衡载流子在电场下的行为所导致的现象,它在红外和太赫兹光谱学中具有重要作用。由于其横向电场敏感性，该效应在横向电场控制器件和传感器方面也具有广泛的应用前景。在本文中，我们将研究InGaAsInAlAs多量子阱结构中的量子限制Stark效应。
实验
使用金属有机化学气相沉积（MOCVD）在InP衬底上生长了InGaAsInAlAs多量子阱（MQWs）的薄膜。样品的体积为2x2x0.3mm3。为了测量横向电场对光谱的影响，我们使用了一个静电场，并通过调节电平来控制电场的大小。通过调节电场的强度和方向，可以用一个具有与样品法向角度的异常传输光谱来观察横向电场的Stark位移。
结果
在电场下，InGaAsInAlAsMQWs的样品发生了红移，这说明了量子限制Stark效应的存在。随着电场的增加，激子吸收的峰值位置进行了移动并增宽。这些峰值的位置移动了-33nm至-81nm，峰宽大致从8nm增加到15nm。这是因为在高强度电场下，电场较大的载流子具有更大的能量，从而使激子吸收光谱更宽。
讨论
在实验中，我们发现量子限制Stark效应的强度与电场的方向有关。在电场平行于量子阱生长方向时，量子限制Stark效应较强。这是由于在这种情况下，载流子可以沿着电场方向运动，从而导致更明显的Stark移位。与此相反，在电场垂直于量子阱生长方向时，量子限制Stark效应较弱。
在本研究中，我们提供了量子限制Stark效应的实验数据，并讨论了其与载流子运动方向的关系。此外，我们还概述了量子限制Stark效应的重要性并介绍了其在器件和传感器应用中的潜在用途。这些结果表明了量子限制Stark效应的重要性，以及其在半导体材料和器件研究中的应用前景。