Влияние внешнего электрического поля на внутрицентровые оптические переходы в полупроводниковых квазинульмерных структурах

Актуальность и цели. Развитие техники двойного селективного легирования стимулировало интерес к оптическим свойствам полупроводниковых наноструктур, содержащих $H^-$-подобные примесные центры и их молекулярные комплексы. Интерес к оптическим свойствам квантовых точек с $D_2^-$-центрами в электрическом поле обусловлен прежде всего возможностью эффективного управления как энергией связи примесных состояний, так и спектрами фотовозбуждения молекулярных примесей. В зависимости от радиуса квантовой точки и пространственной конфигурации примесных молекул $D_2^-$ полоса фотовозбуждения может находиться как в видимом, инфракрасном, так и в терагерцовом диапазоне частот, что существенно расширяет круг приборных приложений квантовых точек с примесными состояниями. В связи с этим большой интерес представляют квазинульмерные структуры с примесными $D_2^-$-состояниями на основе которых возможно создание приемников инфракрасного и терагерцового дипазонов. Целью данной работы является теоретическое исследование особенностей спектров внутрицентровых оптических переходов в квазинульмерных структурах с $D_2^-$-центрами в электрическом поле. Материалы и методы. Расчет энергии связи $D_2^-$-состояний проводился в рамках метода потенциала нулевого радиуса в приближении эффективной массы. Выражение для коэффициента примесного поглощения света получено в дипольном приближении в рамках теории возмущений. Результаты. Показано, что нарушение симметрии в расположении $D^0$-центров приводит к снятию вырождения между g- и u-термами. Показано, что внешнее электрическое поле приводит к уменьшению расщепления между g- и u-термами. Установлено, что спектр фотовозбуждения представляет собой полосу, положение которой зависит от напряженности внешнего электрического поля. Выводы. Квазинульмерные структуры с $D_2^-$-центрами во внешнем электрическом поле могут быть использованы для создания детекторов инфракрасного и терагерцового диапазонов с управляемыми характеристиками.