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...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Datum: | 2014 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2014
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153452 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | 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. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862583769416859648 |
|---|---|
| author | Cotta, E.A. Roma, P.M.S. |
| author_facet | Cotta, E.A. Roma, P.M.S. |
| 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. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Condensed Matter Physics |
| 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.
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.
|
| first_indexed | 2025-11-26T23:48:14Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-153452 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-324X |
| language | English |
| last_indexed | 2025-11-26T23:48:14Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Cotta, E.A. Roma, P.M.S. 2019-06-14T10:28:03Z 2019-06-14T10:28:03Z 2014 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 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153452 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. The authors would like to thank F.M. Matinaga of Federal University of Minas Gerais (UFMG) for the
 use of his cryostat and for fruitful discussions of the sample. We would also like to thank the Instituto
 Nacional de Ciência e Tecnologia — Dispositivos Semicondutores (INCT-DISSE) and the National Research
 Council (CNPq) for their financial support. en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics Determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity Визначення сили осциляторiв обмежених екситонiв у напiвпровiдниковому мiкрорезонаторi Article published earlier |
| spellingShingle | Determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity Cotta, E.A. Roma, P.M.S. |
| title | Determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity |
| title_alt | Визначення сили осциляторiв обмежених екситонiв у напiвпровiдниковому мiкрорезонаторi |
| 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_short | Determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity |
| title_sort | determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153452 |
| work_keys_str_mv | AT cottaea determinationofoscillatorstrengthofconfinedexcitonsinasemiconductormicrocavity AT romapms determinationofoscillatorstrengthofconfinedexcitonsinasemiconductormicrocavity AT cottaea viznačennâsilioscilâtorivobmeženiheksitonivunapivprovidnikovomumikrorezonatori AT romapms viznačennâsilioscilâtorivobmeženiheksitonivunapivprovidnikovomumikrorezonatori |