Magnetoexcitons bound to ionized-donor impurities in GaAs/AlxGa1−xAs quantum wells

Abstract

La energía de enlace de los excitones de Wannier unidos a las impurezas de donantes ionizados, D+, en GaAs / AlxGa 1−xComo pozos cuánticos, se estudia utilizando la aproximación de masa efectiva dentro de un enfoque variacional, en función del ancho del pozo para diferentes alturas de barrera y campos magnéticos aplicados en la dirección de crecimiento. Nuestros cálculos están dedicados a magnetoexcitones de agujeros pesados. Como era de esperar, encontramos que la energía de enlace de un excitón de orificios pesados ​​unido a una impureza ionizada de un donante aumenta con la concentración de Al, así como con el campo magnético aplicado. En caso contrario, encontramos que es superior al correspondiente para excitones de agujero pesado sin impurezas reportados por otros autores. Además, encontramos que la energía de enlace del excitón de agujero pesado unido a una impureza ionizada donante es mayor (menor) para un ancho de pozo cuántico mayor (menor).

The binding energy of Wannier excitons bound to ionized-donor impurities, D+, in GaAs/AlxGa1−xAs quantum-wells, is studied using the effective-mass approximation within a variational approach, as a function of the well width for different barrier heights and growth-direction applied magnetic fields. Our calculations are devoted to heavy-hole magnetoexcitons. As expected, we found that the binding energy of a heavy-hole exciton bound to a donor-ionized impurity increases with the Al concentration, as well as with the applied magnetic field. Otherwise, we found that it is higher than the corresponding for heavy-hole excitons without impurities reported by other authors. Moreover we found that the binding energy of the heavy-hole exciton bound to a donor-ionized impurity is higher (lower) for larger (smaller) quantum well width. Finally we found that our results are in very good agreement when we compare with experimental and theoretical reports