Стимулированное терагерцовое излучение в системе экситонов фотовозбужденного кремния

Обнаружено стимулированное терагерцовое излучение, обусловленное инверсией населенности между экситонными состояниями в кристаллах кремния при интенсивном межзонном фотовозбуждении. Спектр терагерцового усиления демонстрирует линии при 13.7 и 15.5 мэВ, значение коэффициента усиления на которых достигает 0.5 и 1 см$^{-1}$, соответственно. Линия при 13.7 мэВ обусловлена инверсией населенности между высоковозбужденными состояниями и основным состоянием свободных экситонов. Линию при 15.5 мэВ можно связать с инверсией населенности между двухэкситонным и биэкситонным состояниями. Значения коэффициента терагерцового усиления позволяет рассчитывать на возможность создания нового типа терагерцового лазера на переходах между состояниями свободных экситонов в кремнии в условиях межзонного фотовозбуждения.