Investigación

 

An echo of an exciting light pulse in quantum wells

 

I.G. Lang and L.I. Korovin^a, D.A. Contreras-Solorio^b and *S.T. Pavlov^b

 

 

^a A.F. Ioffe Physical-Technical Institute, Russian Academy of Sciences, 194021 St. Petersburg, Russia.

^b Facultad de Física de la UAZ, Apartado Postal C-580, 98060 Zacatecas, Zac., México.

* P.N. Lebedev Institute of Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, 119991 Russia.

 

Recibido el 22 de junio de 2001;
Aceptado el 13 de febrero de 2004.

 

Abstract

It is shown that non-sinusoidal oscillations appear in transmitted, reflected and absorbed light fluxes when light pulses irradiate a semiconductor quantum well (QW) containing a large number of equidistant energy levels of electronic excitations. The oscillation amplitude is comparable to the flux values for short pulses with the duration γ_l ^-1 ≤ ℏ/ ΔE. A damped echo of the exciting pulse appears in the time intervals 2π ℏ/ ΔE for very short light pulses γ_l ^-1 << ℏ/ ΔE. Symmetric and asymmetric pulses with a sharp front are considered. Our theory is applicable to narrow QW's in a quantizing magnetic field when the equidistant energy levels correspond to the electron-hole pairs with different Landau quantum numbers.

Keywords: Quantum wells; light absorption and transmission.

 

Resumen

Se demuestra que aparecen oscilaciones no sinusoidales en los flujos de luz que se transmiten, reflejan y absorben cuando pulsos de luz irradian un pozo cuántico semiconductor (QW), que contiene un gran número de niveles equidistantes de energías de excitaciones electrónicas. La amplitud de la oscilación es comparable a los valores de flujo de pulsos cortos, cuya duración es γ_l ^-1 ≤ ℏ/ ΔE. Un eco amortiguado del pulso excitante aparece en los intervalos de tiempo 2π ℏ/ ΔE para el caso de pulsos de luz muy cortos γ_l ^-1 << ℏ/ ΔE. Se consideran pulsos simétricos y asimétricos con un frente agudo. Nuestra teoría se aplica para QWs estrechos en un campo magnetico cuantizante, cuando los niveles de energía equidistantes corresponden a pares electrón-hueco con diferentes números cuánticos de Landau.

Descriptores: Pozos cuánticos; absorción y transmisión de luz.

 

PACS: 42.25. Bs, 78.67.De

 

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Acknowledgements

D.A.C.S. thanks CONACyT (27736-E) for the financial support. This work has been partially supported by the Program "Solid State Nanostructures Physics". The authors are grateful to M. Harkins for critical reading of the manuscript.

 

References

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