Abstract

Exciton trapping in a dc-biased quantum well is shown to result in the emission of broadband terahertz transients. The transients are free from bandwidth limitations, very intense, and quite distinctive.

© 2001 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. H. Giessen, A. Knorr, S. Haas, S. W. Koch, S. Linden, J. Kuhl, M. Hetterich, M. Grn, and C. Klingshirn, Phys. Rev. Lett. 81, 4260 (1998).
    [CrossRef]
  2. A. Schülzgen, R. Binder, M. E. Donovan, M. Lindberg, K. Wundke, H. M. Gibbs, G. Khitrova, and N. Peyghambarian, Phys. Rev. Lett. 82, 2346 (1999).
    [CrossRef]
  3. S. Hughes, W. Harshawardhan, and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 60, 15523 (1999).
    [CrossRef]
  4. K. B. Nordstrom, K. Johnsen, S. J. Allen, A.-P. Jauho, B. Birnir, J. Kono, T. Noda, H. Akiyama, and H. Sakaki, Phys. Rev. Lett. 81, 457 (1998)S. Hughes and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 58, R15969 (1998)D. S. Citrin and S. Hughes, Phys. Rev. B 60, 13272 (1999)A. P. Jauho and K. Johnsen, Phys. Rev. Lett. 76, 4576 (1996)Y. Yacoby, Phys. Rev. 169, 610 (1968).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. See, for example, L. Allen and J. H. Eberly, Optical Resonance and Two-Level Atoms (Wiley, New York, 1995).
  6. For the theory, see G. A. Agarwal and W. Harshawardhan, Phys. Rev. A 50, 4465 (1994) for an experiment, M. W. Noel, W. M. Griffith, and T. F. Gallagher, Phys. Rev. A 58, 2265 (1998).
    [CrossRef]
  7. M. Lindberg and S. W. Koch, Phys. Rev. B 38, 3342 (1988).
    [CrossRef]
  8. Reduced mass, μ=0.035me; 1s excitonic binding energy, E1s≈12 meV; Bohr radius (two-dimensional), a0=7.5 nm.
  9. Q. Wu and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 71, 1285 (1997), and references therein.
    [CrossRef]
  10. S. Hughes and D. S. Citrin, Opt. Lett. 24, 1242 (1999)Opt. Photon. News 10(12), 44 (1999).
    [CrossRef]
  11. P. K. Lam and C. M. Savage, Phys. Rev. A 50, 3500 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]

1999 (3)

A. Schülzgen, R. Binder, M. E. Donovan, M. Lindberg, K. Wundke, H. M. Gibbs, G. Khitrova, and N. Peyghambarian, Phys. Rev. Lett. 82, 2346 (1999).
[CrossRef]

S. Hughes, W. Harshawardhan, and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 60, 15523 (1999).
[CrossRef]

S. Hughes and D. S. Citrin, Opt. Lett. 24, 1242 (1999)Opt. Photon. News 10(12), 44 (1999).
[CrossRef]

1998 (2)

H. Giessen, A. Knorr, S. Haas, S. W. Koch, S. Linden, J. Kuhl, M. Hetterich, M. Grn, and C. Klingshirn, Phys. Rev. Lett. 81, 4260 (1998).
[CrossRef]

K. B. Nordstrom, K. Johnsen, S. J. Allen, A.-P. Jauho, B. Birnir, J. Kono, T. Noda, H. Akiyama, and H. Sakaki, Phys. Rev. Lett. 81, 457 (1998)S. Hughes and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 58, R15969 (1998)D. S. Citrin and S. Hughes, Phys. Rev. B 60, 13272 (1999)A. P. Jauho and K. Johnsen, Phys. Rev. Lett. 76, 4576 (1996)Y. Yacoby, Phys. Rev. 169, 610 (1968).
[CrossRef] [PubMed]

1997 (1)

Q. Wu and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 71, 1285 (1997), and references therein.
[CrossRef]

1994 (2)

P. K. Lam and C. M. Savage, Phys. Rev. A 50, 3500 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

For the theory, see G. A. Agarwal and W. Harshawardhan, Phys. Rev. A 50, 4465 (1994) for an experiment, M. W. Noel, W. M. Griffith, and T. F. Gallagher, Phys. Rev. A 58, 2265 (1998).
[CrossRef]

1988 (1)

M. Lindberg and S. W. Koch, Phys. Rev. B 38, 3342 (1988).
[CrossRef]

Agarwal, G. A.

For the theory, see G. A. Agarwal and W. Harshawardhan, Phys. Rev. A 50, 4465 (1994) for an experiment, M. W. Noel, W. M. Griffith, and T. F. Gallagher, Phys. Rev. A 58, 2265 (1998).
[CrossRef]

Akiyama, H.

K. B. Nordstrom, K. Johnsen, S. J. Allen, A.-P. Jauho, B. Birnir, J. Kono, T. Noda, H. Akiyama, and H. Sakaki, Phys. Rev. Lett. 81, 457 (1998)S. Hughes and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 58, R15969 (1998)D. S. Citrin and S. Hughes, Phys. Rev. B 60, 13272 (1999)A. P. Jauho and K. Johnsen, Phys. Rev. Lett. 76, 4576 (1996)Y. Yacoby, Phys. Rev. 169, 610 (1968).
[CrossRef] [PubMed]

Allen, L.

See, for example, L. Allen and J. H. Eberly, Optical Resonance and Two-Level Atoms (Wiley, New York, 1995).

Allen, S. J.

K. B. Nordstrom, K. Johnsen, S. J. Allen, A.-P. Jauho, B. Birnir, J. Kono, T. Noda, H. Akiyama, and H. Sakaki, Phys. Rev. Lett. 81, 457 (1998)S. Hughes and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 58, R15969 (1998)D. S. Citrin and S. Hughes, Phys. Rev. B 60, 13272 (1999)A. P. Jauho and K. Johnsen, Phys. Rev. Lett. 76, 4576 (1996)Y. Yacoby, Phys. Rev. 169, 610 (1968).
[CrossRef] [PubMed]

Binder, R.

A. Schülzgen, R. Binder, M. E. Donovan, M. Lindberg, K. Wundke, H. M. Gibbs, G. Khitrova, and N. Peyghambarian, Phys. Rev. Lett. 82, 2346 (1999).
[CrossRef]

Birnir, B.

K. B. Nordstrom, K. Johnsen, S. J. Allen, A.-P. Jauho, B. Birnir, J. Kono, T. Noda, H. Akiyama, and H. Sakaki, Phys. Rev. Lett. 81, 457 (1998)S. Hughes and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 58, R15969 (1998)D. S. Citrin and S. Hughes, Phys. Rev. B 60, 13272 (1999)A. P. Jauho and K. Johnsen, Phys. Rev. Lett. 76, 4576 (1996)Y. Yacoby, Phys. Rev. 169, 610 (1968).
[CrossRef] [PubMed]

Citrin, D. S.

S. Hughes and D. S. Citrin, Opt. Lett. 24, 1242 (1999)Opt. Photon. News 10(12), 44 (1999).
[CrossRef]

S. Hughes, W. Harshawardhan, and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 60, 15523 (1999).
[CrossRef]

Donovan, M. E.

A. Schülzgen, R. Binder, M. E. Donovan, M. Lindberg, K. Wundke, H. M. Gibbs, G. Khitrova, and N. Peyghambarian, Phys. Rev. Lett. 82, 2346 (1999).
[CrossRef]

Eberly, J. H.

See, for example, L. Allen and J. H. Eberly, Optical Resonance and Two-Level Atoms (Wiley, New York, 1995).

Gibbs, H. M.

A. Schülzgen, R. Binder, M. E. Donovan, M. Lindberg, K. Wundke, H. M. Gibbs, G. Khitrova, and N. Peyghambarian, Phys. Rev. Lett. 82, 2346 (1999).
[CrossRef]

Giessen, H.

H. Giessen, A. Knorr, S. Haas, S. W. Koch, S. Linden, J. Kuhl, M. Hetterich, M. Grn, and C. Klingshirn, Phys. Rev. Lett. 81, 4260 (1998).
[CrossRef]

Grn, M.

H. Giessen, A. Knorr, S. Haas, S. W. Koch, S. Linden, J. Kuhl, M. Hetterich, M. Grn, and C. Klingshirn, Phys. Rev. Lett. 81, 4260 (1998).
[CrossRef]

Haas, S.

H. Giessen, A. Knorr, S. Haas, S. W. Koch, S. Linden, J. Kuhl, M. Hetterich, M. Grn, and C. Klingshirn, Phys. Rev. Lett. 81, 4260 (1998).
[CrossRef]

Harshawardhan, W.

S. Hughes, W. Harshawardhan, and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 60, 15523 (1999).
[CrossRef]

For the theory, see G. A. Agarwal and W. Harshawardhan, Phys. Rev. A 50, 4465 (1994) for an experiment, M. W. Noel, W. M. Griffith, and T. F. Gallagher, Phys. Rev. A 58, 2265 (1998).
[CrossRef]

Hetterich, M.

H. Giessen, A. Knorr, S. Haas, S. W. Koch, S. Linden, J. Kuhl, M. Hetterich, M. Grn, and C. Klingshirn, Phys. Rev. Lett. 81, 4260 (1998).
[CrossRef]

Hughes, S.

S. Hughes, W. Harshawardhan, and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 60, 15523 (1999).
[CrossRef]

S. Hughes and D. S. Citrin, Opt. Lett. 24, 1242 (1999)Opt. Photon. News 10(12), 44 (1999).
[CrossRef]

Jauho, A.-P.

K. B. Nordstrom, K. Johnsen, S. J. Allen, A.-P. Jauho, B. Birnir, J. Kono, T. Noda, H. Akiyama, and H. Sakaki, Phys. Rev. Lett. 81, 457 (1998)S. Hughes and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 58, R15969 (1998)D. S. Citrin and S. Hughes, Phys. Rev. B 60, 13272 (1999)A. P. Jauho and K. Johnsen, Phys. Rev. Lett. 76, 4576 (1996)Y. Yacoby, Phys. Rev. 169, 610 (1968).
[CrossRef] [PubMed]

Johnsen, K.

K. B. Nordstrom, K. Johnsen, S. J. Allen, A.-P. Jauho, B. Birnir, J. Kono, T. Noda, H. Akiyama, and H. Sakaki, Phys. Rev. Lett. 81, 457 (1998)S. Hughes and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 58, R15969 (1998)D. S. Citrin and S. Hughes, Phys. Rev. B 60, 13272 (1999)A. P. Jauho and K. Johnsen, Phys. Rev. Lett. 76, 4576 (1996)Y. Yacoby, Phys. Rev. 169, 610 (1968).
[CrossRef] [PubMed]

Khitrova, G.

A. Schülzgen, R. Binder, M. E. Donovan, M. Lindberg, K. Wundke, H. M. Gibbs, G. Khitrova, and N. Peyghambarian, Phys. Rev. Lett. 82, 2346 (1999).
[CrossRef]

Klingshirn, C.

H. Giessen, A. Knorr, S. Haas, S. W. Koch, S. Linden, J. Kuhl, M. Hetterich, M. Grn, and C. Klingshirn, Phys. Rev. Lett. 81, 4260 (1998).
[CrossRef]

Knorr, A.

H. Giessen, A. Knorr, S. Haas, S. W. Koch, S. Linden, J. Kuhl, M. Hetterich, M. Grn, and C. Klingshirn, Phys. Rev. Lett. 81, 4260 (1998).
[CrossRef]

Koch, S. W.

H. Giessen, A. Knorr, S. Haas, S. W. Koch, S. Linden, J. Kuhl, M. Hetterich, M. Grn, and C. Klingshirn, Phys. Rev. Lett. 81, 4260 (1998).
[CrossRef]

M. Lindberg and S. W. Koch, Phys. Rev. B 38, 3342 (1988).
[CrossRef]

Kono, J.

K. B. Nordstrom, K. Johnsen, S. J. Allen, A.-P. Jauho, B. Birnir, J. Kono, T. Noda, H. Akiyama, and H. Sakaki, Phys. Rev. Lett. 81, 457 (1998)S. Hughes and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 58, R15969 (1998)D. S. Citrin and S. Hughes, Phys. Rev. B 60, 13272 (1999)A. P. Jauho and K. Johnsen, Phys. Rev. Lett. 76, 4576 (1996)Y. Yacoby, Phys. Rev. 169, 610 (1968).
[CrossRef] [PubMed]

Kuhl, J.

H. Giessen, A. Knorr, S. Haas, S. W. Koch, S. Linden, J. Kuhl, M. Hetterich, M. Grn, and C. Klingshirn, Phys. Rev. Lett. 81, 4260 (1998).
[CrossRef]

Lam, P. K.

P. K. Lam and C. M. Savage, Phys. Rev. A 50, 3500 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Lindberg, M.

A. Schülzgen, R. Binder, M. E. Donovan, M. Lindberg, K. Wundke, H. M. Gibbs, G. Khitrova, and N. Peyghambarian, Phys. Rev. Lett. 82, 2346 (1999).
[CrossRef]

M. Lindberg and S. W. Koch, Phys. Rev. B 38, 3342 (1988).
[CrossRef]

Linden, S.

H. Giessen, A. Knorr, S. Haas, S. W. Koch, S. Linden, J. Kuhl, M. Hetterich, M. Grn, and C. Klingshirn, Phys. Rev. Lett. 81, 4260 (1998).
[CrossRef]

Noda, T.

K. B. Nordstrom, K. Johnsen, S. J. Allen, A.-P. Jauho, B. Birnir, J. Kono, T. Noda, H. Akiyama, and H. Sakaki, Phys. Rev. Lett. 81, 457 (1998)S. Hughes and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 58, R15969 (1998)D. S. Citrin and S. Hughes, Phys. Rev. B 60, 13272 (1999)A. P. Jauho and K. Johnsen, Phys. Rev. Lett. 76, 4576 (1996)Y. Yacoby, Phys. Rev. 169, 610 (1968).
[CrossRef] [PubMed]

Nordstrom, K. B.

K. B. Nordstrom, K. Johnsen, S. J. Allen, A.-P. Jauho, B. Birnir, J. Kono, T. Noda, H. Akiyama, and H. Sakaki, Phys. Rev. Lett. 81, 457 (1998)S. Hughes and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 58, R15969 (1998)D. S. Citrin and S. Hughes, Phys. Rev. B 60, 13272 (1999)A. P. Jauho and K. Johnsen, Phys. Rev. Lett. 76, 4576 (1996)Y. Yacoby, Phys. Rev. 169, 610 (1968).
[CrossRef] [PubMed]

Peyghambarian, N.

A. Schülzgen, R. Binder, M. E. Donovan, M. Lindberg, K. Wundke, H. M. Gibbs, G. Khitrova, and N. Peyghambarian, Phys. Rev. Lett. 82, 2346 (1999).
[CrossRef]

Sakaki, H.

K. B. Nordstrom, K. Johnsen, S. J. Allen, A.-P. Jauho, B. Birnir, J. Kono, T. Noda, H. Akiyama, and H. Sakaki, Phys. Rev. Lett. 81, 457 (1998)S. Hughes and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 58, R15969 (1998)D. S. Citrin and S. Hughes, Phys. Rev. B 60, 13272 (1999)A. P. Jauho and K. Johnsen, Phys. Rev. Lett. 76, 4576 (1996)Y. Yacoby, Phys. Rev. 169, 610 (1968).
[CrossRef] [PubMed]

Savage, C. M.

P. K. Lam and C. M. Savage, Phys. Rev. A 50, 3500 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Schülzgen, A.

A. Schülzgen, R. Binder, M. E. Donovan, M. Lindberg, K. Wundke, H. M. Gibbs, G. Khitrova, and N. Peyghambarian, Phys. Rev. Lett. 82, 2346 (1999).
[CrossRef]

Wu, Q.

Q. Wu and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 71, 1285 (1997), and references therein.
[CrossRef]

Wundke, K.

A. Schülzgen, R. Binder, M. E. Donovan, M. Lindberg, K. Wundke, H. M. Gibbs, G. Khitrova, and N. Peyghambarian, Phys. Rev. Lett. 82, 2346 (1999).
[CrossRef]

Zhang, X.-C.

Q. Wu and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 71, 1285 (1997), and references therein.
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (1)

Q. Wu and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 71, 1285 (1997), and references therein.
[CrossRef]

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. A (2)

P. K. Lam and C. M. Savage, Phys. Rev. A 50, 3500 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

For the theory, see G. A. Agarwal and W. Harshawardhan, Phys. Rev. A 50, 4465 (1994) for an experiment, M. W. Noel, W. M. Griffith, and T. F. Gallagher, Phys. Rev. A 58, 2265 (1998).
[CrossRef]

Phys. Rev. B (2)

M. Lindberg and S. W. Koch, Phys. Rev. B 38, 3342 (1988).
[CrossRef]

S. Hughes, W. Harshawardhan, and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 60, 15523 (1999).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (3)

K. B. Nordstrom, K. Johnsen, S. J. Allen, A.-P. Jauho, B. Birnir, J. Kono, T. Noda, H. Akiyama, and H. Sakaki, Phys. Rev. Lett. 81, 457 (1998)S. Hughes and D. S. Citrin, Phys. Rev. B 58, R15969 (1998)D. S. Citrin and S. Hughes, Phys. Rev. B 60, 13272 (1999)A. P. Jauho and K. Johnsen, Phys. Rev. Lett. 76, 4576 (1996)Y. Yacoby, Phys. Rev. 169, 610 (1968).
[CrossRef] [PubMed]

H. Giessen, A. Knorr, S. Haas, S. W. Koch, S. Linden, J. Kuhl, M. Hetterich, M. Grn, and C. Klingshirn, Phys. Rev. Lett. 81, 4260 (1998).
[CrossRef]

A. Schülzgen, R. Binder, M. E. Donovan, M. Lindberg, K. Wundke, H. M. Gibbs, G. Khitrova, and N. Peyghambarian, Phys. Rev. Lett. 82, 2346 (1999).
[CrossRef]

Other (2)

See, for example, L. Allen and J. H. Eberly, Optical Resonance and Two-Level Atoms (Wiley, New York, 1995).

Reduced mass, μ=0.035me; 1s excitonic binding energy, E1s≈12 meV; Bohr radius (two-dimensional), a0=7.5 nm.

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (2)

Fig. 1
Fig. 1

(a) Pulse-induced carrier density (in units of the inverse Bohr radius squared) as a function of time with (dashed curve, M=14.9; dotted curve, M=30.6) and without M=0 frequency modulation. (b) Emitted THz field. (c) Irradiance of the emitted THz spectra corresponding to (b); 1  THz corresponds approximately to 4  meV.

Fig. 2
Fig. 2

(a) Pulse-induced carrier density as a function of time with positive chirp (dashed curve), with negative chirp (dotted curve), and without chirp (solid curve). (b) Emitted THz field for the two chirp cases. (c) Irradiance of the emitted THz spectra corresponding to Fig.  2(b).

Metrics