Времена релаксации и инверсия населенностей возбужденных состояний доноров As в германии
Р. Х. Жукавинa 1), К. А. Ковалевскийa, Ю. Ю. Чопороваb,c, В. В. Цыпленковa, В. В. Герасимовb,c, П. А. Бушуйкинa, Б. А. Князевb,c, Н. В. Абросимовd, С. Г. Павловe, Г.-В. Хьюберсe,f 2), В. Н. Шастинa
aИнститут физики микроструктур РАН, 603950 Н. Новгород, Россия
bИнститут ядерной физики им. Г. И. Будкера Сибирского отделения РАН, 630090 Новосибирск, Россия
cНовосибирский национальный исследовательский государственный университет, 630090 Новосибирск, Россия
dLeibniz-Institut für Kristallzüchtung, 12489 Berlin, Germany
eInstitute of Optical Sensor Systems, German Aerospace Center (DLR), 12489 Berlin, Germany
fDepartment of Physics, Humboldt-Universität zu Berlin, 12489 Berlin, Germany
Abstract
Проведены экспериментальные исследования времен релаксации возбужденных
состояний доноров мышьяка в германии при криогенных температурах T<15 K.
Измерения выполнялись оптическим методом "накачка-зондирование" с использованием
излучения лазера на свободных электронах. В эксперименте использованы два варианта
возбуждения примесных центров: из основного состояния донора 1s(A1) и первого
возбужденного 1s(T2), имеющего конечную термическую населенность. В первом случае
показано, что время распада состояния 2p0 составляет 0.8 нс, а состояния
- порядка 0.6 нс. При втором варианте возбуждения удается в одном
измерении получить значения времен релаксации сразу двух состояний: и
1s(T2), значения которых 0.6 нс и не более 0.16 нс
соответственно. Полученные данные позволяют сделать вывод о возможности формирования
инверсной населенности и усиления терагерцового излучения на переходах ,
2p0→ 1s(T2) при оптическом возбуждении указанных примесных центров.