Determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity

We have achieved a significant experimental Rabi-splitting (3.4 meV) for confined polaritons in a planar semiconductor λ microcavity for only a single quantum well (SQW) of GaAs (10~nm) placed at the antinode. The Rabi-splitting phenomena are discussed in detail based on the semiclassical theory, wh...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Видавець:Інститут фізики конденсованих систем НАН України
Дата:2014
Автори: Cotta, E.A., Roma, P.M.S.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2014
Назва видання:Condensed Matter Physics
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/153452
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Цитувати:Determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity / E.A. Cotta, P.M.S. Roma // Condensed Matter Physics. — 2014. — Т. 17, № 2. — С. 23702:1-11. — Бібліогр.: 30 назв. — англ.

Репозиторії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-153452
record_format dspace
spelling irk-123456789-1534522019-06-15T01:26:18Z Determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity Cotta, E.A. Roma, P.M.S. We have achieved a significant experimental Rabi-splitting (3.4 meV) for confined polaritons in a planar semiconductor λ microcavity for only a single quantum well (SQW) of GaAs (10~nm) placed at the antinode. The Rabi-splitting phenomena are discussed in detail based on the semiclassical theory, where two coupled harmonic oscillators (excitons and photons) are used to describe the system. In this way, we can obtain the dispersion curve of polaritons, the minimum value for the cavity reflectance and the oscillator strength to reach the strong coupling regime. This approach describes an ensemble of excitons confined in a SQW and includes a dissipation component. The results present a weak coupling regime, where an enhanced spontaneous emission takes place, and a strong coupling regime, where Rabi-splitting in the dispersion curve can be observed. The theoretical results are confronted with experimental data for the reflectance behavior in resonant and off-resonant conditions and present a great accuracy. This allows us to determine the oscillator strength of the confined excitons in the SQW with great precision. Нами досягнуто значного експериментального розщеплення Рабi (3.4 меВ) для обмежених поляритонiв у плоскому напiвпровiдниковому λ мiкрорезонаторi для одиночної квантової ями GaAs (10 нм), розмiщеної в антивузлi. Явище розщеплення Рабi детально обговорюється на основi напiвкласичної теорiї, коли для опису системи використовуються два зв’язанi гармонiчнi осцилятори (екситони i фотони). В такий спосiб можна отримати дисперсiйну криву поляритонiв, мiнiмальне значення для коефiцiєнта вiдбивання резонатора i силу осцилятора для досягнення сильнозв’язаного режиму. Цей пiдхiд описує ансамбль екситонiв обмежених одною квантовою ямою i враховує дисипацiю. Результати представляють як слабозв’язаний режим з посиленням спонтанної емiсiї, так i сильнозв’язаний режим, коли спостерiгається розщеплення Рабi на дисперсiйнiй кривiй. Теоретичнi результати порiвнюються з експериментальними даними для поведiнки коефiцiєнта вiдбивання в резонансних i нерезонансних умовах i є дуже точними. Це дозволяє з високою точнiстю визначити силу осциляторiв обмежених однiєю квантовою ямою екситонiв. 2014 Article Determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity / E.A. Cotta, P.M.S. Roma // Condensed Matter Physics. — 2014. — Т. 17, № 2. — С. 23702:1-11. — Бібліогр.: 30 назв. — англ. 1607-324X arXiv:1407.2430 DOI:10.5488/CMP.17.23702 PACS: 78.67.De, 42.25.Hz, 42.50.Ct, 42.50.Pq, 42.55.Sa, 42.70.Qs http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/153452 en Condensed Matter Physics Інститут фізики конденсованих систем НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language English
description We have achieved a significant experimental Rabi-splitting (3.4 meV) for confined polaritons in a planar semiconductor λ microcavity for only a single quantum well (SQW) of GaAs (10~nm) placed at the antinode. The Rabi-splitting phenomena are discussed in detail based on the semiclassical theory, where two coupled harmonic oscillators (excitons and photons) are used to describe the system. In this way, we can obtain the dispersion curve of polaritons, the minimum value for the cavity reflectance and the oscillator strength to reach the strong coupling regime. This approach describes an ensemble of excitons confined in a SQW and includes a dissipation component. The results present a weak coupling regime, where an enhanced spontaneous emission takes place, and a strong coupling regime, where Rabi-splitting in the dispersion curve can be observed. The theoretical results are confronted with experimental data for the reflectance behavior in resonant and off-resonant conditions and present a great accuracy. This allows us to determine the oscillator strength of the confined excitons in the SQW with great precision.
format Article
author Cotta, E.A.
Roma, P.M.S.
spellingShingle Cotta, E.A.
Roma, P.M.S.
Determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity
Condensed Matter Physics
author_facet Cotta, E.A.
Roma, P.M.S.
author_sort Cotta, E.A.
title Determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity
title_short Determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity
title_full Determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity
title_fullStr Determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity
title_full_unstemmed Determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity
title_sort determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
publishDate 2014
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/153452
citation_txt Determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity / E.A. Cotta, P.M.S. Roma // Condensed Matter Physics. — 2014. — Т. 17, № 2. — С. 23702:1-11. — Бібліогр.: 30 назв. — англ.
series Condensed Matter Physics
work_keys_str_mv AT cottaea determinationofoscillatorstrengthofconfinedexcitonsinasemiconductormicrocavity
AT romapms determinationofoscillatorstrengthofconfinedexcitonsinasemiconductormicrocavity
first_indexed 2023-05-20T17:38:49Z
last_indexed 2023-05-20T17:38:49Z
_version_ 1796153770938204160