Спектр мелкого акцептора в полумагнитном полупроводнике в магнитном поле

В. И. Иванов-Омский, В. А. Харченко, Д. И. Цыпишка

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

Аннотация: Исследовалась фотопроводимость эпитаксиальных слоев $p$-Hg$_{1-x-y}$Cd$_{x}$Mn$_{y}$Te (${0.02\leqslant x\leqslant 0.22}$, ${0.04\leqslant y\leqslant 0.12}$) при температурах ${2\div8}$ K в дальней ИК-области спектра. Фотовозбуждение осуществлялось лазером с оптической накачкой с дискретными энергиями в диапазоне ${4\div 20}$ мэВ. Концентрация неидентифицированных акцепторов составляла (${2\div 5)\cdot 10^{14}\,\text{см}^{-3}}$, как было определено по измерениям коэффициента Холла при 77 K.
Сообщается о наблюдении фотовозбуждения акцептора из основного состояния в два возбужденных. Обнаружен пиннинг энергии оптического перехода, связываемый с антипересечением зеемановской компоненты основного состояния мелкого акцептора с его возбужденным состоянием. Антипересечение приписывается обменному взаимодействию момента локализованной на акцепторе дырки с моментами ионов Mn$^{+2}$, встроенных в эффективный объем акцептора. Наблюдаемое в связи с этим расщепление термов позволяет оценить с большей точностью, чем это делалось ранее, обменный интеграл для состояний валентной зоны ${N_{0}\beta =0.80\pm0.02}$ эВ, а также боровский радиус связанного на акцепторе магнитополярона $a_{B}$ — 17 Å.

Поступила в редакцию: 09.04.1992
Принята в печать: 17.04.1992