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Correct determination of low-temperature free-exciton diffusion profiles in GaAs

机译：正确确定GaAs中的低温自由激子扩散曲线

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We report on low-temperature spatially resolved photoluminescence (SRPL) experiments to study the diffusion of free excitons in a 1.5-μm-thick layer of high-purity epitaxial GaAs. Extending previous SRPL experiments, we analyze the stationary diffusion profiles detected on the second LO-phonon replica of the free exciton. This allows us to circumvent the inherent interpretation ambiguities of the free-exciton zero-phonon line. Moreover, a spatially resolved line shape analysis of the (FX) - 2hΩ_(LO) replica provides direct experimental access to the pump-induced exciton temperature profile. We demonstrate that only resonant optical excitation prevents the buildup of a temperature gradient in the carrier system, which otherwise severely distorts the stationary and time-resolved free-exciton diffusion profiles.
机译：我们报告了低温空间分辨光致发光（SRPL）实验，以研究自由激子在1.5微米厚的高纯度外延GaAs层中的扩散。扩展以前的SRPL实验，我们分析了在自由激子的第二个LO声子副本上检测到的稳态扩散曲线。这使我们能够规避自由激子零声子线的内在解释歧义。此外，对（FX）-2hΩ_（LO）复制品进行空间分辨的线形分析，可以直接通过实验获得泵激子激子温度曲线。我们证明，只有共振光激发才能阻止在载体系统中建立温度梯度，否则会严重扭曲固定的和时间分辨的自由激子扩散曲线。

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