Time-resolved differential reflectivity as a probe of on-resonance exciton dynamics in quantum wells (Articolo in rivista)

Type
Label
  • Time-resolved differential reflectivity as a probe of on-resonance exciton dynamics in quantum wells (Articolo in rivista) (literal)
Anno
  • 2003-01-01T00:00:00+01:00 (literal)
Alternative label
  • Fernández-Alonso F., Righini M., Franco A., Selci S. (2003)
    Time-resolved differential reflectivity as a probe of on-resonance exciton dynamics in quantum wells
    in Physical review. B, Condensed matter and materials physics (Online)
    (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#autori
  • Fernández-Alonso F., Righini M., Franco A., Selci S. (literal)
Pagina inizio
  • 165328 (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#url
  • http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.67.165328 (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#numeroVolume
  • 67 (literal)
Rivista
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#descrizioneSinteticaDelProdotto
  • In questo lavoro è stato proposto l'uso della riflettività differenziale risolta in tempo (TRDR) per lo studio in buche quantiche dei processi dinamici di rilassamento e di ricombinazione di eccitoni fotoeccitati all'energia di risonanza. I risultati sono stati interpretati nell'ambito di un semplice modello a due livelli. Questo approccio ha permesso di evidenziare e studiare processi che vanno da quelli di perdita della coerenza (centinaia di fs) alla ricombinazione radiativa e nonradiativa (nanosecondi). Di fatto, un solo esperimento di TRDR permette di indagare processi dinamici che spaziano su un intervallo temporale ampio quattro ordini di grandezza. Oltre a ciò, è stata messa in evidenza la dipendenza delle dinamiche osservate dalle condizioni iniziali di eccitazione. In particolare la variazione dei tempi di decadimento con la densità di cariche fotogenerate ha permesso di valutare la densità di saturazione eccitonica e il ruolo dello scattering eccitone-eccitone sul tempo di ricombinazione. Infine, la misura del tempo di vita degli eccitoni in funzione della temperatura del cristallo ha messo in evidenza come, a basse temperature (T<70 K), la ricombinazione sia dominata dai canali nonradiativi. (literal)
Note
  • ISI Web of Science (WOS) (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#affiliazioni
  • CNR - ISM (literal)
Titolo
  • Time-resolved differential reflectivity as a probe of on-resonance exciton dynamics in quantum wells (literal)
Abstract
  • We investigate the use of time-resolved differential reflectivity for the study of the ultrafast and recombination dynamics of resonantly excited quantum-well excitons. We illustrate the technique with extensive time-resolved measurements using femtosecond laser pulses on a 4-nm In0.1Ga0.9As|GaAs quantum well. Simple considerations applicable to quantum-well systems allow us to relate a generic change in reflectivity to a change in transition oscillator strength, which in turn is proportional to the exciton density (population inversion) created by an intense pump beam. Having as a starting point the temporal evolution of a two-level system under resonant excitation, we interpret differential reflectivity measurements in terms of dynamical processes that range from polarization dephasing (hundreds of femtoseconds) to radiative and nonradiative recombination (nanoseconds). These various dynamical processes span over four orders of magnitude in the time domain and may be extracted from a single time-resolved differential reflectivity experiment. We also find that the observed temporal decays are quite sensitive to the initial (and cold) photogenerated population. We show that a power dependence of the differential reflectivity signal can be utilized to obtain estimates of the exciton saturation density as well as to study the role of exciton-exciton scattering and thermalization on the total recombination time. Under low-power excitation conditions, we relate the differential reflectivity decay to the total exciton recombination lifetime. Lifetime measurements as a function of temperature confirm this assignment as they show an initial and quasilinear rise at low temperatures (T<70 K) followed by a decrease at higher temperatures owing to the dominance of nonradiative recombination channels. (literal)
Prodotto di
Autore CNR
Insieme di parole chiave

Incoming links:


Autore CNR di
Prodotto
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#rivistaDi
Insieme di parole chiave di
data.CNR.it