Циркулярный фотогальванический эффект в гетероваризонной структуре

В. Н. Абакумов, Б. И. Резников, Г. В. Царенков

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, г. Санкт-Петербург

Аннотация: Впервые исследован фотоэффект в гетероваризонной структуре, освещаемой циркулярно поляризованным монохроматическим светом. Рассмотрен ток, параллельный магнитному полю и перпендикулярный градиенту ширины запрещенной зоны. Полный ток $J$ есть сумма двух составляющих: аномального тока Холла $J_{A}$ и тока, обусловленного неоднородностью спиновой плотности $J_{B}$. Ток $J$ зависит от пяти базразмерных параметров, определяемых энергией квантов $\varepsilon$, величиной магнитного поля $\omega$, градиентом ширины запретной зоны $\gamma$, коэффициентом поглощения $\tilde\alpha$ и скоростью рекомбинации на гетерогранице $\gamma_{d}$.
Показано, что спектр тока $J_{B}(\varepsilon)$ при неизменном магнитном поле есть периодическая затухающая знакопеременная функция энергии фотонов. Спектр $|J_{A}(\varepsilon)|$ — монотонно возрастающая функция, стремящаяся к асимптотическому значению снизу при больших $\varepsilon$.
Полный ток $J(\varepsilon)$ — знакопеременная функция, проявляющая затухающие осцилляции вокруг асимптотического значения, пропорционального $\gamma$, и немонотонно зависящая от $omega$. Длина волны колебаний растет с уменьшением $\omega$ и увеличением $\gamma$. Декремент затухания уменьшается с ростом $\gamma$ и уменьшением $\omega$. При оптимальных значениях $\varepsilon$, $\gamma$ и $\omega$ ток $J$ равен нескольким единицам характерного масштаба $J_{*}$, пропорционального интенсивности излучения и константе спин-орбитального взаимодействия.

Поступила в редакцию: 26.07.1991
Принята в печать: 31.07.1991