Пикосекундная спектроскопия электронно-дырочной системы высокой плотности в полупроводниках CdS, CdSe и GaSe тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Новиков, Михаил Геннадьевич АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Троицк МЕСТО ЗАЩИТЫ
1993 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.05 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Пикосекундная спектроскопия электронно-дырочной системы высокой плотности в полупроводниках CdS, CdSe и GaSe»
 
Автореферат диссертации на тему "Пикосекундная спектроскопия электронно-дырочной системы высокой плотности в полупроводниках CdS, CdSe и GaSe"

pre

- U • "i\px Ц.Г?» РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ОТДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ И АСТРОНОМИИ ИНСТИТУТ СПЕКТРОСКОПИИ

На правах рукоииси

НОВИКОВ Михаил Геннадьевич

УДК 535.37

ПИКОСЕКУНДНАЯ С1ШСГРОСКСПИЯ ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНОЙ СИСТЕМЫ

ВЫСОКОЙ плотности

В ПОЛУПРОВОДНИКАХ СйБ, Сс!8е и Са5е.

(01.04.05.-оитнка)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата фнзнко-математнчсскнх паук-

Троицк 1993 г.

Работа выполнена на кафэдре квантовой радиофизики Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова

Научные руководители:

доктор физико-математических наук, профессор В.О.Днепровский кандидат физико-математических наук, доцент В.И.Климов

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук

Шувалов В.В.

кандидат физико-математических наук

Матвеец O.A.

Ведущая организация: Физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе

Росссийскои Академии наук, г.Санкт-Петербург

t

Защита состоится ./.¿'/уЗ-^й 1993 года в часов на

заседают Специализированного совета Д 002.28.02 при Институте спектроскопии Российской Академии наук по адресу: 142092, г.Троицк, Московской обл., Институт спектроскопии.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института спектроскопии.

Автореферат разослан Агояа

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат физико-математических на;

И, Сапронова

Актуальность теин. Использование для возбуждения полупроводников тцного лазерного излучения позволяет получать черезшчайно высокие концентрации фотовозбугДенных носите лей (п). При таких концентрациях существенную роль начинают играть процессы мож-частичного взаимодействия такие, как зкситон-зкситошюе, экситон-электрсннов и электрон-электронное рассеяние, образование биэкси-тонов, а также эффекты фазошх превра^етшй в система ькситанов и носителей высокой плотности. В условиях интенсивного лазерного возбуждения существенно изменяется динамика энергетической релаксации носителей, что особенно важно учитывать в случае глубокого метаонного возбуждения. Сильное влияние • на скорость энергетических потерь при этом оказывают эффекты экранирования алектрон-фононного взаимодействия и заполнения фсношпи. мод, ко-тор|. могут существенно замодлить знутризонную энергетическую релаксаций носителей. Исследования электрон-дырочной систомц высокой плотности в прямозонннх полупроводниках, таких как С и СДЗе, сильно осложнены с одаой стороны короткими рекомбинацнснш-ми временами носителей, с другой - значительным перекрытием полос излучения, соответствующих различным ракокбилаииошшм механизмам. Искзвапдее влияние на форму полос лвминесценции могут оказывать тагасэ процессы усиления и "быстрой" диффузии носителей. Перечисленные вызо причины привели к тому, что дахо в хорошо изучен-¡шх прямозанных полупроводниках таких, кок Сй£ и СОБе, нет полной ясности относительно роли различных механизмов межзонной рекомбинации при высоких концентрациях носителей. Нот четкого критерия для сярвдэлетш в каком состоянии находятся ЭД системз, а таэюю, в плазменном или вкситонном.

Развитие пикссекундной лазерной техники и систем скоростной хроногрвфки позволяет проводить прямые измерения характерных времен релаксации рокомбштационнсго излучения в пикосекундном и аа-косвкувдюм диапазонах времен. Однако гашотичосгаш характеристики излучения лювшесцетзм в ЭД система высокой плотности остаются аяабо изученными, в частности, недостаточно исслэдопана зависимость характерных времен мегпошюй релаксации от концентоации фотовозбужденных носителей, практически не изучено влияние внутри-зонной релаксации па диншлгку межзснной рекомбинации носителей.

В сеязи с возможными практическими приложениями в оптоэлектронихе и системах оптической обработки информации больший интерес представляют исследования- полупроводниковых структур с пониженной размерностью: сворхрешеток, квантовых нитей и квг.нтових точек. По-еидимому, наиболее доступными системами с трохморнсй пространственной локализацией носителей являются полу про пол мко вые микрокристаллы (МК), диспергированные в прозрачной диэлектрической матрице стекла*. Систематические исследования этих структур, начатые сравнительно недавно, продемонстрировали сильное влияние эффектов размерного квантования на свойства ЭД системы возбуждаемой в таких квазккульмэрних полупроводниках. Естественный интерес вызывают исследования по динамике рекомбинации и энергетической релаксации носителей в условиях трехмерной пространственной локализации.

Настоящая диссертационная работа посвящена исследованию . спектрально-кинетических характерист-ш излучения люминесценции монокристаллов Сей, СйВе, СаЗе и мИкрокристаллсв СсШе диспергированных в стеклянной матрице (полупроводниковых квазинульмершх структур) в условиях интенсивного пикосекунднсго Еозбуадения.

Цель работы заключалась в следу идем:

1. выяснение механизмов энергетической релаксации и рекомбинации в электронно-дырочной системе высокой плотности;

2. исследование методами пикосекундной спектроскопии ионизационного перехода (перехода Мотта), связанного с образованием диэлектрического экситонного газа из металлической плазмы фотовозбужденных носителей.

Научная новизна работы связана преаде всего с получением ряда принципиально новых результатов, перечисленных ниже:

I.Обнаружены сильные различия в динамике развития стимулированного излучения в плотном вкситонном газе и электрон-дырочной плазме (ЭДП) в прямозонных полупроводниках СйЗ и СсЗБе (при отсутствии существенной разницы в спектральных параметрах люминесценции), что позволило проследить за переходом ЭД системы из плазменного состояния в экситонное и Исследовать, таким образом, динамику перехода Мотта.

2.Зарегистрировано "гигантское" коротковолновое уширение

спектра излучения ЭДП в СЛЗе при интенсивном возбуждении шкосекундными лазерными импульсами, указывающее на сильное замедление энергетической релаксации носителей, характерные времена которой становятся сравнимыми с характерными временами рекомбинации.

З.Наблвдаемая в Сс1£> двухэтапная релаксация спонтанной люминесценции ЭДП (переход от "медленного" распада к "быстрому") и большие задержки в развитии стимулированного излучения плазмы в СсШ и Сс1Не также указывали нз сильное замедление внутркзонной энергетической релаксации в условиях интенсивного лазерного возбуждения. .

Практическая ценность диссертационной работы связана, с одной стороны, с получением новой информации о спектрально-кинетических характеристиках исследованных

полу-поюдниковйх материалов, которая может быть использована при создыиш оптоэлектронных приборов, с другой - с разработкой нових методик измерений, которые могут использоваться для решения широкого круга задач лазерной спектроскопии кондонскрованшх сред. Отметим некоторые полезные методики предложенные и опробованные в диссертационной работе:

1. Определение типа рекомбинационного механизма с помощью анализа зависимости мгновенного времени релаксации люминесценция от ее интенсивности.

2. Диагностике ионизациогаого состоять ЭД системы в полупроводнике по данным измерений, характерного времени разгорания спонтанной (стимулированной) Люминесценции в условиях импульсного пикосекундного возбуждения. . Этот метод был использован в работе для разделения плазменного и экситонного состояний ЭД системы в прямозонных полупроводниках С<33 к СйБе и непрямозонном полупроводнике СаБе.

Основные положения, выноетшыс на загдату:

1.В полупроводниковых монокристаллах СсВ и СйБе, Еозбужда-емнх интенсивными пикосекундными импульсами света, происходит сильное замедление энергетической релаксации носителей, характерные времена которой становятся сравнимыми с временами рекомбинации, что приводит, с одной стороны, к существенной перестройке

спектра излучения ЭДП, с другой сторона - к сильным изменениям в динамике развития споьтанного и стимулированного излучения.

2.В из луча тельном распаде ЭДП в С<33 к CdSe . (спонтанном и стимулированном) судествоиную роль играет процесс непрямой рекомбинации носителей при одновременном испускании LQ-фэнона. Роль таких процессов особенно велика в случае невырожденной плазмы носителей, когда излучение, соответствующее прямым переходам, сильно поропоглсцается е возбувдэемом объеме полупроводника.

3.Время разгоршсш стимулированного и спонтанного излучения в монокристаллах Cd3, CüSe и GaSe, возбуждаемых пикосекундаыми импульсами спета, существенно изменяется при переходе от ЭДП к екситонам, что можно использовать для диагностики ионизационного состояния ЭД системы и исследования динамики парохода Morra.

4.Релаксационные характеристики люминесценции указывают на существование двух основных механизмов рекомбинации ' в мпкрокристзллах CdSe малого радиуса: кубического и линейного по концентрацга носителей. Первый приводит к "быстрой" сильно ноэкспоненциальной релаксации Люминесценции иа начальном после действия импульса накачки этапе распада ЭД системы, второй -играет основную роль на заключительном сравнительно "медленном" экспоненциальном этапе распада.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на Всесоюзной конференции "Материаловедение хвлько-генидкых и кислородосодеркащих полупроводников" (Черновцы, 1986), Международных симпозиумах "Сверхбыстрые процессы в спектроскопии" (Вильнюс, I9S7; Bayreuth, Сеггоалу, 1991), Всесоюзном совещании "Экситоны в полупроводниках" (Вилышс, 1988).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 10 печатшх работах, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем р£.Зоты. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения. Общий объем диссертации составляет 155 страниц, еключчэя 114 страниц машинописного текста и 41 страницу с рисунквми. Список литературы насчитывает 138 наименований.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения а приложена...

- Т -

Краткое содержание работы.

Первая глвва является вводной. В ней проставлен обзор теоретических и экспериментальных работ, посвященных исследовании вкситонов и свободных носителей высокой плотности в полупроводниках (главным образом прямозонных). Рассмотрены различные процессы внутризонной релаксации при глубоком межзонном фотовозбуздении полупроводника в связывшшо свободных носителей в экситоны. Приведены результаты исследования диффузии неравновесной ЭДП. Дан краткий анализ возможных механизмов нзлучательной рекомбинации в ЭД системе высокой плотности. В последнем параграфе дая краткий обзор ш оптическим и нелинейным свойствам полупроводниковых Квазинульмерных систем (микрокриствллам полупроводников, диспергированным а прозрачной диэлектрической матрице).

вторая глава посвящена исследовании динемики развития и релаксации спонтанного и стимулированного излучения кристаллов СйВ и СЛЗе при интенсивном сшкосекундаом возбуадении. В первом параграфе описана экспериментальная установка и методика измерений. Во втором и третьем параграфе приведены результата спектральных и кинетических исследований лшиносценцки кристаллов СсЗЗ и М5о при температурах 80 и ЗОСК а условиях интенсивного рдаофотонного возбухдшгая УКИ света. В спектрах люминесценции Кристаллов Саз и СбЗэ (8£К) зарегистрирована вирокая бесструктурная 0-линия, форма которой слэбо зависела от уровня ьозбуадошя. Ня длинноволновом крыло О-линии о ростом интенсивности возбуждения появлялась и быстро росла по интенсивности й-линил стимулированного излучения. Зарегистрировано резкое сокращение в задержке ДЬ импульсов стимулированного излучения относительно УКИ накачки (от величины около I но до 30-40 пс) при увеличении уровня роабувдэния (рис.1), что объяснено изменением механизма стимулированного излучения. Представлены результаты измерений характерных родвксвцпошшх врокон для ракомбинзционного излучения плазмы 9 окситонов в полупроводниках СбЗ и СОБе. Зарегистрированы . вмпульсч излучения кристаллов СбЗ со спадами особой формы, вдоль которых нвблвдалось чередована участков медленной и быстрой ролаксацди интенсивности люминесценции (рис.2). В четвертом параграфе праведен анализ результатов измерений времони задерюш

Рис.1. Денситограммы импульса возбуадения (а) и импульсов люминесценции СйВе (80К) из области возбуждения (сплошная линия) В излучения рассеянного на грани образца (штриховая линия) при *» 0,СЙ мк£~ (б), 0,28 м<Дк (В), 0,44 мнД* (г), 0,8 МВД* (вставка).

ns

<ь к

«а

1

1

a

I

xx<X)Oat

Pzc.2. Денситогракма импульса лшиносценции CdS (80K) с особой формой спада (энергия УКИ возбуждения - O.I6 мкДк).

Рао.З. Рассчатакгаэ зевискыостн времени достижения максимальной вксатошюй концентрации AtmaJC от начальной концентрации фотовозбузденных носителей пе без учета (I) и с учотсм (2) 8краюфопения (точками показаны экспериментально измеренные вроиена разгоршыя екситонной лшикесценции).

импульса стимулированного излучения относительно УКИ возбуждения и данных по данамгае развития спонтанной люминесценции, позволивший сделать следующие выводы. . .

1. Резкое уменьшение № с ростом интенсивности возбувдениц свидетельствует об изменении механизма рекомбинации ЭД системы,

. связанном с переходом от экситонов к ЭДП. Следует отметить, что спектры люминесценции С<£ и С<15е при атом практически на менялись, что не позволяет использовать, таким образом, результата спектральных исследований для диагностики состояния ЭД систолы. Задержка в развитии импульса стимулированного излучения' 30-40 пс, соответствующая максимальным уровням возбуждения (вставка на ркс.1), по-видимому, связана с временем остывания ЭДП. от исходной температуры, определяемой избыточной энергией носителей 0,53 эВ, до температуры, при которой усиление в ЭДП преобладает над потерями.

2. Характер зависимости врокеги . разгорания вкситонной люминесценции от уровня возбуждения свидетельствует о сильном . влиянии эффектов экранирования электрон-дырочного взаимодействия на динамику связыва1шя носителей в акситоны (рио.З). Моделированио динамики системы экситонов и носителей, проведенное с учетом экранирования кулоновского взаимодействия (статическое дебаэвекое приближение) позволило удовлетворительно объяснить экспериментальные зависимости. Сделана оценка сочения связывания носителей в экситоны: оо=0,15.10_^см2.

Особенности в динамике релаксации люминесценции С<Ш (рио.2) объясняются конкуренцией процессов спонтанного и стимулированного распада ЭдЛ, температура которой сравнительно медленно уменьиаот-ся в процессй рекомбинации носителей. Образованию ЭДП в прядазон-ных полупроьодниках соответствуют гигантские коэффициьнти усиления, достигающие 103-Ю4см"1. В этих условиях деке при налом возбужденном объеме в системе преобладают не спонтанные, а стиыули-рованные процессы, приводящие к - резкому сокращению характерных времен релаксации. Условию преобладания стимулированного излучения над поглощением для ЭДП соответствует некоторая критическая, температура Тд (в случае преобладания прямых переходов это обычная температура вырождения), никэ которой ЭДП распадается за. сче*

"быстрых" стимулированных процессов, вше - за счет "медленных" спонтанных (см. схему иллюстрирующую динамику остывания ЭДП на рио.4). Предположим, что исходная электронная температура ЭД системы сразу после действия УКИ возбуждения превышает критическую температуру Тд. При етом ЭДП на начальном втапе своего распада будет рекомбинировать в результате действия сравнительно медленных спонтанных процессов. Если времена релаксации энергии Короче характерных времейрекомбинации, то по мере остывания температура ЭД системы может снизиться ниже значения Та, в результате чего медленный спонтанный распад сменится быстрым стимулированным. Быстрое индуцированное уменьшение концентрации ЭД пар приводит к уменьшению Тд и сменв стимулированных процессов "медленными" спонтанными. Рассмотренный случай, по-видимому, и соответствует импульсу приведенному на рис.2 (рис.4; линия 2). Заметим, что этап "медленного" затухания люминесценции был довольно продолжителен (около 100-200пс), что свидетельствует о существенно более медленном остывании ЭДП по сравнению с простыми оценками для процесса полярного взаимодействия.

В третьей главе проанализированы спектралышо характеристики излучения ЭДП а прямозонных полупроводниках С<15 и СсШе. В первом параграфе обсуждаются результаты спектральных исследований лши-несцвнции кристаллов СД5, приведенных во второй главе. Отмечается, что обычно при описании спектров излучения ЭДП а Сбй и СбБе в предположении бесфононной рекомбинации основное внимание уделяется только удовлетворительному описанию формы регистрируемых спектров, поскольку согласовать концентрации ЭДП, обеспечивающие требуемое положение линии излучения, и ее ширину не представляется возможным. Во втором параграфе приведено описание модели не-прямозонной рекомбинации ЭДП с одновременным испусканием 1Д-фонона, разработанной для объяснения экспериментальных данных. Эта модель позволила объяснить как спектральное положение, так и форму наблюдаемых полос спонтанного и стимулированного излучения ЭДП 8 и СсЕе. Проведено сравнение экспериментально измеренных спектров излучения СйБ с рассчитанными спектрами излучения ЭДП, определены параметры (плотность, электронная температура, характерная длина диффузии носителей) ЭДП, возбуждаемой в условиях

Рас.4. Схема, поясняющая динамику остывания и рекомбинации ЭДП в СйВ (Т-80К) при четырех начальных концентрациях носителей: I-измэнениэ электронной темперитуры ЭДП, 2-5- изменение пороговой (для возбуждения стимулированного излучения) температуры Т0 в ходо рекомбинации ЭДП (в случае усиления на пря\шх кэюонннх переходах

тешература

в

совпадает

температурой вырождения ЭДП).

■ I .......1__и_

Ш> ьт 559

-ЩИк

Рао.Б. Спектры лювшосцвнцю» СМЗа (80К) и их дэисштограуиц при 9-13 нкДж (а) и 30 мнДж (б) (совосшая лш&я - азлучетш из .области возбуждения, штриховая - галучешш усаленной лзшнэоцеиции, рассеянной ва грани кристалла).

проведанных экспериментов.

Третий параграф посвящен обсуждению результатов по пвре-стройке спектров излучения кристаллов CdSe в условиях интенсивного моязошгого возбуждения импульсами пикосекуядной длительности (рлс.5). При увеличении внергии УКИ нвкачки до 30 мкДк в спектре люминесценции происходили сильные изменения, состоящио в появле-1ши "хвоста" излучения, простирающегося практически до линии дозорной накачки (530 нм) и новой В-полоси люминесценции (644,В нм), связанной, по-видимому, о рекомбинацией дырок из В-подзоны валентной зоны, населенность которой становится сравнимой с населенностью А-подзош. Этот спектр но могет быть описан в предположении существования ЭДП с какой-либо установившейся электронной температурой, а связан, по-видимому, с излучением плазмы, температура которой в ходе рекомбинации меняется от тысяч до сотен Кельвинов (в силу большого провышегая анергии кванта возбукдения над шириной запрещенной зоны начальная температура ЭДП Те>103К). ООнаружетше изменения в спектре люминесценции CdSe объяснят замедлением внутризонной энергетической релвксации ЭДП до времен, сравнимых с временами рекомбинации.

Основным механизмом внутризонной энергетической релаксации носителей в прямозогашх полупроводниках, таких как CdS и CdSe, является полярное рассеяние па М-фононах. Мощность энергетических потерь в невырозденной ЭДП Vf(q) при взаимодействии с ЬО-фонашюЙ модой, соответствующей волновому вектору q, определяется выражением:

W(q) - ftuL0R(q)^^[n£0(q)^!-ezp( ^ J^q)] . (I)

где Nj^fq) - число фононов в состоянии о волновым вектором q, g -продольная диэлектрическая проницаемость ЭДП, ев - высокочастотная диэлектрическая проницаемость, R(q) - скорость испускания LO-фононоп (без учета эффектов экранирования). Замедление остывания ЭДП мохот быть вызвано двумя основными причинами: I-заполнениом фононных мод, наиболее сильно взаимодействующих о ЭДП, и приводящим, таким образом, к уменьшение выражения в

квадратных скобках в (I), 2-акранирочаниам электрон(дырочно)-фонснного взаимодействия, приводящим к росту |е|. Критические концентрации и Л®'11 для эффектов заполнения фононных мод и экранирования алект0рон(дырочно)-фононного взаимодействия могут быть определены из соотношений:

: К*'*- 0,055 Н^- 0.055

где Ер-е0Еш/(Еш-Е0), е0 - статическая диэлектрическая проницаемость. Для СбБе (е0-Э,4; ев-6,2) отношение Н^'^/Н®'*1- 4.7 (оно не зависит от температуры Те и эффективное мессы носителей), поэтому "включение" эсйюкта экранирования происходит при более высоких концентрациях носителей, ' чем эф£юкта заполнения. Оценки для критических концентраций и

И^'*1 показывают, что в проведенных экспериментах при Т-80К выполнялось условие п > при. котором, по крайней мера,

' эффекты заполнения фононных мод должны приводить к сильному замедлению энергетической релаксации носителей.

Четвертая глава посвящена исследованию спектрально-кинетических характеристик излучения ЫК СйЭе и слоистых кристаллов СаБе в условиях интенсивного оптического возбуждения. В первом параграфе проведены исследования характерных времен релаксации интенсивности лшинесценцин (¿К СД5е от интенсивности возбук-дения, в которых были -зарегистрированы дао основных механизма рекомбинации: кубический и линейшй по концентрации пс. Во вторам параграфе дак краткий обзор по оптическим и электронным свойствам слоистых кристаллов СаБе, приведены результаты наследований кинетических характеристик излучения экситонов в ЭДП в СаЗа, которые позволили установить, что дошширупзш кзхвнизиом вкситоц-вой рекомбинации является наупругое вкситен-вкситоннов рассеянно.

В ваклгчешш приведены основные выводы в результат диооертации:

Основные результата.

1.Измерены характерные временв спонтанного распада екситонов высокой плотности и ЭДП в CdSe и CdS, имеющие следующие значения: распад экситонов 1,6-4 не (CdSe) и 2-5 но (COS); распад ЭДП 0,3-0,8 но (CdSe) и 0,5-1,6.не (CdS). Продемонстрировано сильное влияние стимулированных процессов на динамику рекомбинации ЭД системы высокой плотности в исследуемых полупроводниках.

2.Измерения динамики развития спонтанного и стимулированного излучения полупроводников CdS и CdSe позволили зарегистрировать переход от ЭДП к экситонному газу высокой плотности. Предложен критерий, -позволяющий по времени запаздывания импульса стимулированной лшинесценции относительно УКИ возбуждения разделить плезмещгое и екситонное состояния системы: большим задержкам (4t>0,6-I не) в развитии импульса люминесценции соответствует рекомбинация экситонов, малым (AtcIOO пс) -рекомбинация ЭДП.

. З.Обнаруглно влияние экранирования электрон- дырочного взаимодойстния на характерные времена связывания носителей в екситоны, которое проявлялось в увеличении времени разгорания экситонной лшинесценции с ростом уровня возбуждения при концентрациях носителей близких к моттовским.

4.Зарегистрированы импульсы лшинесцепции о особой формой спадов - переходом от медленного уменьшения интенсивности излучения к быстрому, что объяснено конкуренцией двух процессов: охлаждения ЭДП и ее рекомбинации. Сравнительно большая длительность начального участка ~ "медленной" релаксации люминесценции (100- 200пс) свидетельствовала о сильном замедлении остывания ЭДП в условиях интенсивного лазерного возбуждения.

В пользу значительного уменьшения скорости энергетических потерь в ЭД система высокой плотности свидетельствовали также зарегистрированные в работе большие задержки (до 40пс) в развитии стимулированного излучения ЭДП.

5.Предложен механизм непрямой рекомбинации

алектронно-дырочной плазмы с одновременным испусканием LO-фонона (кванта hu+ смешанной плазмон-фононной моды при сильном плазмон-фононном смешивании) , позволяющий объяснить спектральное

положение и форму наблвдаемых полос спонтанного и стимулированного излучения ЭДП.

6.Зарегистрировано гигантское коротковолновое уширение спектра люминесценции ЭДП CdSe (80 К) от 690 нм вплоть до лазерной линии накачки (530 нм) и появление новой В-полосы люминесценции» связанной с соответствующей валентной В-подзоной, при возбуждении образцов мощными ультракороткими импульсами света. Зарегистрированная перестройка спектров люминесценции объяснена замедлением внутризонной энергетической релаксации ЭДП до времен, сравнимых с временами рекомбинации. Замедление внутризонной энергетической релаксации объяснено процессами заполнения фононных мод и ахронирования влектрон-фюнонного взаимодействия.

7.Исследована зависимость времени релаксации интенсивности люминесценции МК CdSe в стеклянной матрице от уровня возбуждения. Обнаружены два основных механизма рокомбинации: линейный и кубический по концентрации фотовозбужденных носителей. Действие нелинейного механизма рекомбинации приводит к существенному сокращения характерного времени релаксации при увеличении интенсивности возбуждения.

8.Исследована динамика развития люминесценции кристаллов GaSe а условиях интенсивного пикосекундного возбуждения. Сопоставление данных спектральных и кинетических измерений позволило разделить процессы рекомбинации в ЭДП и вкситонном газе. Зарегистрированные в спектрах люминесценции полосы о максимумами вблизи 696 нм и £06 нм объяснены рекомбинацей в плотном вкситонном газе (наупругое екситон-экситониое рассеяние) и ЭДП, соответственно.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1.Днепровский В.О., Климов В.И., Новиков М.Г. Стимулированное излучение и переход Мотта в прямозонном полупроводнике. Письма в ЖЭТФ, 1ЭЭ0, т.51, N4, C.2I9-222.

2.Днепровский B.C., Климов В.И., Новиков Ы.Г. Динамика и механизмы рекомбинации электронно-дырочной плазмы и акситонов

высокой плотности В CdS и CdSe. ЮТФ, 1991, т.99, N3, о.843-859.

3.Днепровский B.C., Климов В.И., Новиков Ы.Г. Влияние внутризо1шой термализвции на время излучательной рекомбинации алектронно-дарочной плазмы в CdS. Доклады АН СССР, сер. физ., 1Э87, Т.296, N4, С.850-855.

4.Днепровский B.C., Климов В.И., Новиков Н.Г. Динамика рекомбинации электронно-дырочной плазмы в CdS. ФТТ, 1988, т.30, N10, С.2938-2947.

5.Dneprovsïcil V.S., Kllmov V.l., Ñovikov U.c. Spontaneous and stimulated collapse of high density electron-hoie system In CdSe. Sol. St. Соют., 1990, v.73, N10, pp.669-672.

e.Dneprovskll V.S:, Klimov V.l., Novitov M.G. Kinetics and relaxation of nonequilibrlum electron-hole system in direct-gap semiconductors. Proc. of 7-th Int. Syrap. on Ultrafast processes in spectroscopy (Bayreuth, Germany, 1991). Eda. A.Laubereau, A. Seilmeir. Int. Phys. Conf., 1992, Ser. N126, Sec.V, pp.353-356.

7.Днепровский B.C., Климов В.И., Новиков M.Г. Перестройка спектров излучения электронно-дырочной плазмы CdSe при сильном замедлении внутризонной релаксации. Письма в ГОТО, 1990, т.52, N10, C.II30-II34.

ß.Dneprovakii V.S., Efros Al.L., Ekirnov A.I., К11люг V.l., Kudriavtsev I.A., NovikoT M.G. Ttae-resolved luminescence of CdSe microcryatals. Sol. St. Com., 1990, v.74, N7, pp.555-557.

».Днепровский B.C., Климов В.И., Ковалш З.Д., Лесиа А.Р., Новиков М.Г< Исследование релаксационных характеристик излучения кристаллов GaSe при интенсивном пикосекундном возбуждении. ФГТ, 1986, Т.28, N11, с.3559-3561.

Ю.Вандышеа D.B., Днепровский В.О., Климов В.И., Ковалш З.Д., Новиков М.Г., Окороков Д.К., Фуртичев А.И. Экситон-экситонное взаимодействие и резонансные нелинейности в GaSe. ФТТ, 1989, T.3I, N6, C.I3I-I38.

r^j,. â >-Cv.ró /о. С J yi . "