Двумерная электронно-дырочная система в области гетероперехода в структурах GaAs$-$GaAlAs с модулированным легированием

В гетероструктурах GaAs$-$GaAlAs с модулированным легированием обнаружена линия рекомбинационного излучения неравновесных электронно-дырочных ($e{-}h$) пар, связанных с двумерным электронным слоем заряда ($S$-линия). Установлено, что в области гетероперехода в слое GaAs образуется двумерная $e{-}h$-система, состоящая из двумерного слоя электронов и дополнительного более удаленного от гетероперехода двумерного слоя дырок. Из-за отталкивания пар неравновесные $e{-}h$-пары существуют в этой системе в виде двумерной $e{-}h$-плазмы с плотностью пар, возрастающей при увеличении уровня возбуждения. Исследованы спектры $S$-линии и ее поляризация в магнитном поле при различных уровнях возбуждения. Обнаружено, что диамагнитные эффекты приводят к изменению знака поляризации $S$-линии в сильном магнитном поле в результате перехода дырок из подзоны тяжелых в подзону легких дырок. С ростом уровня возбуждения энергия расщепления состояний тяжелых и легких дырок возрастает, вызывая уменьшение диамагнитных эффектов.