Длительная кинетика люминесценции зона-примесь в GaAs и твёрдых растворах на его основе

• Автор: Николаенко, Андрей Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ ФЛ - фотолюминесценция ЖФЭ - жидкофазная эпитаксия МЛЭ - молекулярно-лучевая эпитаксия ГФЭ - газофазная эпитаксия (с, А) - переходы зона-акцептор (Б, А) - переходы донор-акцептор ДГС - двойная гетероэпитасиальная структура ФЭУ - фотоэлектронный умножитель ПАВ - поверхностная акустическая волна ВШП - встречно-штыревой преобразователь АЧХ - амплитудно-частотная характеристика ОПЗ - область пространственного заряда К - уровень компенсации п - концентрация электронов ТУд - концентрация мелких доноров NА - концентрация мелких акцепторов №в - концентрация нейтральных доноров №а - концентрация нейтральных акцепторов

ГЛАВА 1. Рекомбинация неравновесных носителей заряда

в прямозонных полупроводниках типа баАз

§ 1.1. Основные процессы, контролирующие релаксацию возбуждения в баАэ

§ 1.2. Эффект длительного затухания ФЛ зонаакцептор в баАв при низких температурах .... 16 § 1.3. Модель механизма рекомбинации, предложенная для объяснения длительного затухания ФЛ зона-акцептор в баАэ

ГЛАВА 2. Методические вопросы исследования

§ 2.1. Методики получения исследуемых образцов

§ 2.2. Методики регистрации стационарной и нестационарной фотолюминесценции

§ 2.3. Методика приложения электрического поля .... 35 § 2.4. Экспериментальная установка для исследования кинетики ФЛ при селективном фотовозбуждении мелких доноров
ГЛАВА 3. Механизмы рекомбинации, обуславливающие длительную кинетику ФЛ в баАз. Исследование кинетики ФЛ твердых растворов ТпбаАэ и А1баАз. Исследование кинетики ФЛ баАэ при приложении электрического поля
§ 3.1. Анализ механизмов рекомбинации, обуславливающих длительную кинетику ФЛ в баАэ при низких температурах
§ 3.2. Исследование кинетики ФЛ твердых растворов ІпЄаАз и АІЄаАз
§ 3.2.1. Кинетика ФЛ твердых растворов ІпхСаі-хАз
§ 3.2.2. Кинетика ФЛ прямозонных твердых растворов АІхЄа;і-хАз
§ 3.3. Кинетика ФЛ ЄаАг под действием электрического поля
ГЛАВА 4. Исследование кинетики ФЛ ЄаАз и твердых растворов 1п6аАэ и АІСаАз при селективном фотовозбуждении мелких доноров
§ 4.1. Метод селективного фотовозбуждения мелких доноров
§ 4.2. Исследование кинетики ФЛ ЄаАз при селективном фотовозбуждении мелких доноров
§ 4.3. Исследование кинетики ФЛ твердых растворов ІпЄаАз и АІЄаАз при селективном фотовозбуждении мелких доноров
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ров, и служить при низких температурах источником медленно высвобождающихся неравновесных электронов.
Мы предполагаем, что флуктуационные электрические поля, равно как и поля в ОПЗ вблизи поверхности образца, экранируются неравновесными свободными носителями заряда и не оказывают существенного влияния на кинетику ФЛ. Ряд аргументов может быть приведен против механизмов рекомбинации, связанных с разделением неравновесных носителей заряда встроенными электрическими полями. Прежде всего, отметим, что глубина потенциальных ям уменьшается с понижением степени компенсации. Простая оценка амплитуды флуктуационного потенциала может быть сделана только в случаях К«1 либо 1-К« 1 [72]. Поскольку типичное значение уровня компенсации К в исследованных образцах СаАз составляло О,2-0,3, приведенная выше оценка глубины потенциальных ям, выполненная для уровня компенсации 7С=0,95, является завышенной. Кроме того, величина амплитуды потенциала определена для системы, находящейся в термодинамическом равновесии. В неравновесных же условиях концентрация заряженных примесей, создающих модуляцию потенциала, уменьшается за счет захвата на них свободных носителей заряда, рожденных межзонным возбуждением, что также приводит к уменьшению глубины ям. Отметим также, что встроенные электрические поля могут приводить к локализации не только неравновесных электронов, но и дырок. Медленное термическое высвобождение дырок из потенциальных ям, глубина которых равна глубине ям для электронов, должно в этом случае приводить к длительному затуханию интенсивности экситонной ФЛ и переходов валентная зона-донор, чего, как уже отмечалось выше, нами не наблюдалось ни на одном из исследованных образцов.