Аннотация:
Исследован экситонный спектр вюрцитных квантовых ям ZnO/Zn$_{1-x}$Mg$_x$O с шириной порядка или более боровского радиуса экситона, выращенных методом молекулярно-пучковой эпитаксии с плазменной активацией кислорода на подложках сапфира (0001). Экспериментально измерены низкотемпературные (25 K) спектры возбуждения фотолюминесценции (ВФЛ), позволившие разрешить пики поглощения света экситонами в квантовой яме. Теоретически спектр экситонов в квантовой яме определен в результате численного решения уравнения Шредингера вариационным методом. Величина упругих напряжений в структуре, используемая в расчете, определялась путем теоретического моделирования измеренных спектров оптического отражения. Сравнение эксперимента с теорией позволило определить наблюдаемые особенности в спектрах ВФЛ как экситоны, включающие нижний уровень размерного квантования электронов и два первых уровня дырок для $A$- и $B$-валентных зон вюрцитного кристалла. Уточнены значения масс электронов и дырок в ZnO и оценена величина встроенного электрического поля, определяемого спонтанной и пьезоэлектрической поляризациями.
Поступила в редакцию: 30.11.2010 Принята в печать: 06.12.2010