Фотолюминесцентные свойства модулированно-легированных структур In$_x$Al$_{1-x}$As/In$_y$Ga$_{1-y}$As/In$_x$Al$_{1-x}$As с напряженными нановставками InAs и GaAs в квантовой яме

Исследованы спектры фотолюминесценции модулированно-легированных гетероструктур с квантовыми ямами InAlAs/InGaAs/InAlAs, содержащими тонкие напряженные вставки InAs и GaAs. Обнаружено, что введение в квантовую яму парных слоев InAs и (или) переходных барьеров GaAs толщиной 1 нм приводит к изменению формы и энергетического положения спектров фотолюминесценции по сравнению с однородной квантовой ямой In$_{0.53}$Ga$_{0.47}$As. Путем моделирования зонной структуры показано, что эти изменения происходят за счет вариации энергий и волновых функций дырок. Показано, что использование вставок InAs приводит к локализации тяжелых дырок в области слоев InAs и понижению энергии оптических переходов, а использование переходных барьеров GaAs может привести к инверсному положению подзон легких и тяжелых дырок в квантовой яме. Предложен способ раздельного управления состояниями легких и тяжелых дырок за счет варьирования толщины и положения вставок GaAs и InAs в квантовой яме.