Dinámica de la interacción luz-materia en nanoestructuras de semiconductores

Resumen

En esta memoria se estudia la dinamica de la interacción luz-materia mediante espectroscopia resuelta en tiempo en la escala de 2 a 200 picosegundos. Se han estudiado tres tipos de estructuras semiconductores consistentes en pozos y dobles pozos cuánticos de GaAs, microcavidades de compuestos II-VI y estructuras laser con guía de ondas (GRINSCH) de InGaAs. En el primer caso se ha estudiado la dinamica de la formacion y recombinacion de excitones polarizados en función de distinos parámetros, observándose un desdoblamiento energetico de los excitaciones, es debido a la interacción de Coulomb de corto alcance incluyendo las correcciones de canje y de vertice, y se observa tanto en gases puros en excitones como en presencia de un plasma de electrones y huecos. En ambos casos las energias de los excitones +1 y -1 tienen la misma dependencia con la densidad, lo que confirma que el apantallamiento por el plasma de electrones y huecos tiene importancia menor en sistemas bidimensionales. Mediante la aplicación de un campo eléctrico se han podido modificar las interacciones dependientes del spin a traves de la separación progresiva de electrones y huecos en pozos cuanticos acoplados. La dependencia del desdoblamiento con la densidad de excitones se explica mediante un modelo teorico que incluye las interacciones dependientes del spin. El acoplamiento fuerte entre fotones de una cavidad y excitaciones de un pozo cuantico se ha observado en una microcavidad de CdTe. La relación de dispersión en el espacio reciprodco y en el espacio real ha sido estudiada mediante espectroscopia continua resulta en ángulos. Se ha detectado un cuello de botella en la relajación de polaritones de la rama inferior, cuya posición se desplaza desde valores grandes del vector de onda k hacia valores pequeños cuando la energia del modo de la cavidad se hace mayor que la del exciton. Finalmente, en láseres grisch de InGaAs se ha observado una clara depend