BIEXCITONIC NONLINEARITY IN GaAs/Ga_xAl_1-xAs QUANTUM WELLS AND WIRES

Résumé
Les grandes énergies de liaison récemment annoncées pour les excitons et les biexcitons dans les puits quantiques et les puits quantiques "unidimensionnels" (quantum well wires) suggèrent la présence de fortes non-linéarités optiques autour de la résonance biexcitonique. Utilisant un modèle simple de bosons, nous calculons la grandeur des non-linéarités dans les coefficients d'absorption et de réfraction dans le GaAs, cela autour de la résonance biexcitonique. Nous comparons aussi les structures de différentes dimensionalités soit à trois, deux et une dimensions. Nous estimons l'élargissement inhomogène du spectre d'absorption dû à une distribution gaussienne du rayon des puits quantiques "unidimensionnels".

Abstract
The recently reported high excitonic and biexcitonic binding energies in GaAs/Ga_xAl_1-xAs quantum wells and quantum wells wires suggests the possibility of strong optical nonlinearities around the biexcitonic resonance. We calculate using a simple boson model the magnitude of the absorptive and dispersive nonlinearities in GaAs, around the biexciton resonance comparing bulk, quantum well and quantum well wire structures. An assessment of inhomogeneous line broadening due to a Gaussian distribution of quantum well wire radii is also presented.