Сверхбыстрая электронная динамика поверхности кремния, возбужденной интенсивным фемтосекундным лазерным импульсом
A. A. Ионин, С. И. Кудряшов, С. В. Макаров, П. Н. Салтуганов, Л. В. Селезнев, Д. В. Синицын, А. Р. Шарипов
Физический институт им. Лебедева РАН, 119991 Москва, Россия
Abstract
Электронная динамика поверхности кремния в масштабе возбуждающего ИК ультракороткого
лазерного импульса исследована методами оптической микроскопии с временным разрешением и
электронной эмиссии. Обнаружено, что оптический отклик материала в условиях формирования
плотной электрон-дырочной плазмы определяется перенормировкой зонного спектра материала, а
не внутризонными переходами фотовозбужденных носителей. Нелинейная оже-рекомбинация
плазмы, усиленная плазменной перенормировкой зонной щели и сопровождающаяся генерацией
горячих носителей, стимулирует непосредственную интенсивную эмиссию таких носителей с
поверхности фотовозбужденного материала, работа выхода которого понижена сильной
плазменной перенормировкой энергий высоколежащих зон проводимости.