Аннотация:
Рассмотрены конденсация экситонов в электронно-дырочную жидкость (ЭДЖ) и основные свойства ЭДЖ в объёмных полупроводниках и низкоразмерных структурах. Свойства ЭДЖ в объёмных материалах обсуждаются главным образом на основе экспериментальных результатов, полученных при исследовании германия и кремния, и рассмотрений качественного характера. Описаны некоторые эксперименты, в которых получены основные термодинамические параметры ЭДЖ (её плотность и энергия связи), рассмотрены основные факторы, определяющие эти параметры. Обсуждается влияние внешних воздействий (одноосной деформации и магнитного поля) на стабильность ЭДЖ. Приведены фазовые диаграммы неравновесной системы экситонный газ–ЭДЖ и сведения о размерах и концентрации капель ЭДЖ в образце при различных экспериментальных условиях. Рассмотрены кинетика конденсации экситонов и кинетика рекомбинации в системе экситонный газ–электронно-дырочные капли (ЭДК). Обсуждаются динамические свойства ЭДК и их движение под действием внешних сил. Описаны свойства гигантских ЭДК, образующихся в потенциальных ямах, созданных неоднородной деформацией кристалла. Рассмотрены эффекты, связанные с увлечением ЭДК неравновесными фононами (фононным ветром), включая динамику и формирование анизотропной пространственной структуры облака ЭДК. В части обзора, посвящённой ЭДЖ в низкоразмерных структурах, представлен ряд экспериментальных работ по наблюдению и исследованию: пространственно непрямых (диполярных) электронно-дырочной и экситонной (диэлектрической) жидкостей в структурах GaAs/GaAlAs с двойными квантовыми ямами (КЯ); ЭДК, состоящих из нескольких пар частиц (дроплетонов); ЭДЖ в кремниевых КЯ I рода; пространственно прямой и диполярной ЭДЖ в кремний-германиевых гетероструктурах II рода.
Ключевые слова:
экситоны, электронно-дырочная жидкость, плотность, энергия связи, стабильность, фазовая диаграмма, термодинамические параметры, электронно-дырочные капли, размеры и концентрация капель, кинетика конденсации, кинетика рекомбинации,
движение капель, гигантские капли, фононный ветер, увлечение капель, капельное облако, пространственная структура облака капель, динамика капельного облака, поле деформаций, магнитное поле, низкоразмерные структуры, квантовые ямы, электронно-дырочные бислои, пространственно прямые и диполярные экситоны, пространственно прямая и диполярная жидкости, дроплетоны.
Поступила:31 июля 2017 г. Доработана: 23 августа 2017 г. Одобрена в печать: 24 августа 2017 г.
A.A. Chernyuk, “Ґратки острівців електронно-дірковоï рідини в дихалькогенідах при оптичному накачуванні”, Ukr. J. Phys., 70:2 (2025), 118
P. V. Ratnikov, “DIELEKTRIChESKAYa ELEKTRONNO-DYROChNAYa ZhIDKOST' V MONOSLOYNYKh GETEROSTRUKTURAKh NA OSNOVE DIKhAL'KOGENIDOV PEREKhODNYKh METALLOV”, Žurnal èksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki, 166:5 (2024), 710
Pritha Dey, Tejendra Dixit, Vikash Mishra, Anubhab Sahoo, Cheriyanath Vijayan, Sivarama Krishnan, “Emergence and Relaxation of an e–h Quantum Liquid Phase in Photoexcited MoS2 Nanoparticles at Room Temperature”, Advanced Optical Materials, 11:15 (2023)
Karl W. Böer, Udo W. Pohl, Semiconductor Physics, 2023, 899
Masahiro Hori, Jinya Kume, Manjakavahoaka Razanoelina, Hiroyuki Kageshima, Yukinori Ono, “Electrical control of transient formation of electron-hole coexisting system at silicon metal-oxide-semiconductor interfaces”, Commun Phys, 6:1 (2023)
Dimitri E. Khoshtariya, Tinatin D. Dolidze, Lasha Laliashvili, Nikoloz Nioradze, “Forty years of theory-inspired experiments on charge-transfer via solutions and electrodes: the Georgian accents”, J Solid State Electrochem, 27:7 (2023), 1593
P. Qi, Yu. Dai, Ya. Luo, G. Tao, W. Qian, Z. Zhang, Zh. Zhang, T. Zhang, L. Lin, W. Liu, Zh. Fang, “Molding 2D exciton flux toward room temperature excitonic devices”, Adv. Mater. Technol., 2022, 2200032
А. В. Горбунов, А. В. Ларионов, Л. В. Кулик, В. Б. Тимофеев, “Особенности растекания магнитоэкситонного конденсата в квантово-холловском диэлектрике”, Письма в ЖЭТФ, 116:11 (2022), 756–762; A. V. Gorbunov, A. V. Larionov, L. V. Kulik, V. B. Timofeev, “Spatial spreading of the condensate of magnetoexcitons in a quantum Hall insulator”, JETP Letters, 116:11 (2022), 779–784
A. O. Zakhar'in, A. V. Andrianov, A. G. Petrov, N. V. Abrosimov, R. Kh. Zhukavin, V. N. Shastin, “Excitation of intracenter terahertz radiation by plasma oscillations in electron–hole liquid”, Materials Science and Engineering: B, 286 (2022), 115979
K. W. Böer, U. W. Pohl, “Equilibrium statistics of carriers”, Semiconductor Physics, Springer, Cham, 2022, 1–33
D. E. Khoshtariya, T. D. Dolidze, N. Nioradze, L. Laliashvili, M. Shushanyan, R. van Eldik, “The self-assembled, atomically defined, flexible and highly tunable bilayered Au/L-cysteine/Cu(II/I) junctions capable of voltage-gated coherent multiple electron/hole exchange”, Nano Futures, 5:1 (2021), 015001
A. A. Vasilchenko, “Stability of electron-hole liquid in quantum wells”, J. Phys.-Condes. Matter, 33:14 (2021), 145502
R. L. Wilmington, H. Ardekani, A. Rustagi, A. Bataller, A. F. Kemper, R. A. Younts, K. Gundogdu, “Fermi liquid theory sheds light on hot electron-hole liquid in 1L-MoS2”, Phys. Rev. B, 103:7 (2021), 075416
A. A. Vasilchenko, “Stability of electron-hole liquid in quantum wires”, Physica E, 134 (2021), 114863
L. Stella, J. Smyth, B. Dromey, J. Kohanoff, “An excitonic model for the electron-hole plasma relaxation in proton-irradiated insulators”, Eur. Phys. J. D, 75:7 (2021), 203
P. L. Pekh, P. V. Ratnikov, A. P. Silin, “Phase diagram of electron-hole liquid in monolayer heterostructures based on transition metal dichalcogenides”, J. Exp. Theor. Phys., 133:4 (2021), 494–507
С. С. Гаврилов, “Неравновесные переходы, хаос и химерные состояния в системах экситонных поляритонов”, УФН, 190:2 (2020), 137–159; S. S. Gavrilov, “Nonequilibrium transitions, chaos, and chimera states in exciton–polariton systems”, Phys. Usp., 63:2 (2020), 123–144
П. Л. Пех, П. В. Ратников, А. П. Силин, “Электронно-дырочная жидкость в монослойных гетероструктурах на основе дихалькогенидов переходных металлов”, Письма в ЖЭТФ, 111:2 (2020), 80–85; P. L. Pekh, P. V. Ratnikov, A. P. Silin, “Electron-hole liquid in monolayer transition metal dichalcogenide heterostructures”, JETP Letters, 111:2 (2020), 90–95
М. М. Глазов, Р. А. Сурис, “Коллективные состояния экситонов в полупроводниках”, УФН, 190:11 (2020), 1121–1142; M. M. Glazov, R. A. Suris, “Collective states of excitons in semiconductors”, Phys. Usp., 63:11 (2020), 1051–1071
Цитирование в формате AMSBIB
Обратная связь: