Исследование временной динамики фотовозбужденных носителей заряда в сверхрешетках In$_{0.53}$Ga$_{0.47}$As/In$_{0.52}$Al$_{0.48}$As при воздействии фемтосекундными лазерными импульсами

Приведены результаты измерений временной динамики фотовозбужденных носителей заряда в сверхрешетках In$_{0.53}$Ga$_{0.47}$As/In$_{0.52}$Al$_{0.48}$As, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложке GaAs с помощью метаморфного буфера. На основе результатов численного моделирования зонных диаграмм выбрана оптимальная толщина барьерного слоя In$_{0.52}$Al$_{0.48}$As (4 нм), при которой волновые функции электронов в In$_{0.53}$Ga$_{0.47}$As существенно перекрываются с барьерами In$_{0.52}$Al$_{0.48}$As. Это позволило получить малое время жизни фотовозбужденных носителей заряда $\tau\sim$ 3.4 пс при длине волны $\lambda$ = 800 нм и мощности накачки 50 мВт без применения легирования бериллием слоя In$_{0.53}$Ga$_{0.47}$As. Показано, что увеличение длины волны до $\lambda$ = 930 нм (при той же мощности накачки) приводит к уменьшению времени жизни фотовозбужденных носителей заряда до $\tau$ $\sim$ 2 пс. Это связано с увеличением сечения захвата ловушечных состояний для более низкоэнергетичных электронов и с уменьшением заполнения ловушек при меньших плотностях возбуждения.