Optical properties of Zn1-xCdxSe/ZnSe quantum well excitons in an electric field: Experiment and model calculations

A set of high quality Zn1−xCdxSe/ZnSe quantum well structures with various well widths and Cd contents as well as Zn1−xCdxSe epilayers are grown by molecular beam epitaxy. Their optical properties are investigated by measuring photoluminescence, reflection, and transmission as a function of a vertically applied electric field. The quantum‐confined Stark effect is observed at 5 K and a change in transmission of more than 30% achieved at 300 K. By means of numerical model calculations, the underlying electro‐absorption and electro‐refraction spectra are deduced and the field‐induced change of the relevant exciton parameters (resonance energy, oscillator strength, broadening) derived. Eine Serie qualitativ hochwertiger Zn1−xCdxSe/ZnSe‐Quantenschichtstrukturen mit verschiedenen Grabenbreiten und Cd‐Gehalten sowie Zn1−xCdxSe‐Schichten werden mittels Molekularstrahlepitaxie gezüchtet. Ihre optischen Eigenschaften werden als Funktion eines vertikal angelegten elektrischen Feldes durch Messungen der Photolumineszenz, Reflexion und Transmission untersucht. Der Quantum‐Confined Stark‐Effekt wird bei 5 K beobachtet und eine Änderung der Transmission von mehr als 30% bei 300 K gefunden. Mit Hilfe numerischer Modellrechnungen werden die Elektroabsorptions‐ und Elektrorefraktionsspektren abgeleitet und die feldinduzierten Änderungen der relevanten exzitonischen Parameter (Resonanzenergie, Oszillatorstärke, Linienbreite) bestimmt.