Technical Report of ISSP Ser. A: Number 2984

Abstract

Secondary emission spectra from the excited states of exciton series in black monoclinic ZnP2 single crystal are measured at 6 K under the band-to-band excitation condition. The luminescence bands due to the radiative recombination of the 2s, 3s and 4s excitons are clearly observed separately. The changes in intensities of the 1LO Raman line with the energy of 32.2 meV and the luminescence bands with the excitation energy are studied in detail. The 1LO Raman line shows resonance enhancement due to the out-going resonant effect when it comes near the 2s exciton band. On the contrary, when it is just superimposed on the 3s luminescence peak the intensities of the 2s and 3s luminescence bands and the 1LO Raman line have the minimum values. This weakness is explained with the relaxation of the exciton polariton through the 2LO Raman process.

黒色の単斜晶系ZnP2単結晶における励起子系列の励起状態からの2次発光スペクトルをバンド間励起条件で6Kで測定した。2s、3sおよび4s励起子の放射性再結合によるルミネセンスバンドを明瞭に分離して観測した。エネルギー32.3meVの1LOラマン線の強度変化と励起エネルギーのルミネセンスバンドの強度変化を詳しく調べた。1LOラマン線は2s励起子バンドに近づくと放出性共鳴効果による共鳴増強を示す。それに反して、3sルミネセンスピークに重なると2sと3sルミネセンスバンドの強度と1LOラマン線の強度は最小値になる。この弱点は2LOラマン過程による励起子ポラリトンの緩和で説明することができる。