Межъямные экситоны в латеральной потенциальной яме в неоднородном электрическом поле

Исследована люминесценция межъямных экситонов в двойных квантовых ямах на основе GaAs/AlGaAs полупроводниковых гетероструктур ($n{-}i{-}n$-структуры) в латеральной ловушке, приготовленной с помощью неоднородного электрического поля, при гелиевых температурах. Достаточно сильное и неоднородное электрическое поле в глубине гетероструктуры возникало при протекании тока через контакт проводящей иглы туннельного микроскопа с поверхностью гетероструктуры в объемную область, содержащую встроенный затвор. В электрическом поле, из-за штарковского сдвига энергетических зон, фотовозбужденные электроны и дырки пространственно разделяются между соседними квантовыми ямами, между которыми содержится туннельно-прозрачный барьер, и связываются в межъямные квазидвумерные экситоны. Эти экситоны имеют дипольный момент уже в основном состоянии, поэтому в неоднородном электрическом поле электростатические силы принуждают экситоны двигаться в плоскости квантовых ям в область максимального поля и, в конечном итоге, накапливаться в искусственно приготовленной таким способом латеральной ловушке. Максимально реализованная посредством неоднородного электрического поля глубина ловушки составляла 13.5 мэВ, а ее латеральный размер был около 10 мкм. Показано, что в приготовленных таким способом ловушках фотовозбужденные межъямные экситоны ведут себя с ростом концентрации при достаточно низких температурах ($T=2$ К) так же, как и в латеральных ловушках, обусловленных крупномасштабными флуктуациями случайного потенциала. При концентрациях, превышающих порог протекания, межъямные экситоны конденсируются в нижайшее энергетическое состояние в ловушке.