Локализация электронов и оптические свойства сверхрешеток в электрическом поле

Исследуются оптические свойства слоистой сверхрешеточной структуры типа GaAs$-$AlGaAs в сильном электрическом поле. В качестве теоретической модели одномерной сверхрешетки использована предельная форма периодического потенциала Кронига$-$Пенни. Найден энергетический спектр электронов и дырок, их волновые функции представлены в виде рядов по функциям Ваннье соответствующих минизон. Изучается поглощение света сверхрешеткой с образованием электрон-дырочной пары или двумерного экситона. Выражения, полученные для коэффициента поглощения, позволяют проследить эволюцию энергетического спектра и волновых функций носителей тока при увеличении электрического поля. Показано, что в сильных полях с напряженностью 50$-$100 кВ/см достигается практически полная локализация волновых функций электронов и дырок в пределах одной элементарной ячейки сверхрешетки, и спектр поглощения формируется переходами между уровнями дырок и электронов в изолированных потенциальных ямах.