Исследование зонной структуры легированного антимонида галлия

• Автор: Чайкина, Елена Ивановна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 133 c. : ил

ШВА X. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АНТИМОШЩА ГАЛЛИЯ

(ОБЗОР)

§1.1. Зонная структура антимонида галлия

§ 1.2. Примесные уровни

§ 1.3. Упругая деформация и ее влияние на

энергетическую структуру зон

Глава II. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

§ 2.1. Сведения об образцах

,§; 2.2. Криостат и деформационные устройства

§ 2.3. Оптическая установка, измерения степени

циркулярной и линейной поляризаций
Глава III. ВЛИЯНИЕ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ НА
КОЭФФИЦИЕНТ ХОЛЛА В КРИСТАЛЛА АНТИМОНИДА
ГАЛЛИЯ П-ТША
§ 3.1. Кристаллы антимонида галлия, легированные 7е в условиях гидростатической
деформации
§ 3.2. Кристаллы антимонида галлия, легированные селеном в условиях гидростатической деформации
Выводы
ГЛАВА ІУ. ФОТОЛШИНЕСЦЕНЦИЯ ОДНООСНОДЕФОРМИРОВАННЫХ
КРИСТАЛЛОВ АНТИМОНИДА ГАЛЛИЯ
§ 4.1. Нелегированные кристаллы антимонида
галлия

§ 4.2. Фотолюминесценция вырожденных кристаллов CaSi р~типа
§ 4.3. Спектры фотолюминесценции кристаллов
антимонида галлия п-типа
§ 4.4. Перестройка энергетического спектра антимонида галлия под действием
одноосной деформации
§ 4.5. Линейная поляризация люминесценции
в условиях одноосной деформации
Вы в о ды
ШВА У. ВРЕМЯ ЖИЗНИ НЕРАВНОВЕСНЫХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА
В КРИСТАЛЛАХ АНТИМОНИДА ГАЛЛИЯ
§ 5.1. Измерение времени жизни с помощью
метода оптической ориентации Ю4
§ 5.2. Времена жизни излучательной рекомбинации
вырожденных кристаллов р-типа
§ 5.3. Оже-рекомбинация в £aSi ц-типа
Выв оды
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Соединения группы А3В5 в последние годы привлекают внимание исследователей как материалы, перспективные в оптоэлектронике. В частности, на основе этих соединении изготавливаются источники когерентного излучения и фотоприемники в широком спектральном диапазоне Г1,2] . В этом плане одним из наиболее интересных материалов является антимонид галлия. Перспективы ‘его использования связаны с тем, что длина волны краевого излучения (поглощения) этого материала лежит в спектральной области, соответствующей минимальным потерям используемых в настоящее время линий волоконной связи 1,55 тм[3 3. Это же соединение представляет значительный практический интерес и для использования его в традиционной полупроводниковой электронике
С другой стороны этот материал является интересным объектом для исследования оптических свойств полупроводниковых кристаллов. Особенности зонной структуры антимонида галлия, а именно, наличие близко расположенных к основному дополнительных минимумов зоны проводимости, примерное равенство величины слин-орбитального расщепления А и ширины запрещенной зоны Е^И др., выделяют этот материал из ряда соединений А3В5. Так, например, создание в нем'одноосных деформаций, легко достижимых экспериментально, производит инверсию экстремумов зоны проводимости, переводя этот полупроводник из "прямозонного" в "непрямозонный", позволяя, таким образом, изучать свойства полупроводников разного типа на одном объекте. С другой стороны, условие А — является уникальным для исследования Оже рекомбинации.

Необходимые условия экстремума функции ЯуСпг, Иь) :
- п -ЯТг ~
**. = О
ЪЩ.
( 25 )
У (И г, Ис)
Система из трех уравнений дает возможности найти А (если это необходимо), а также у>г и уи , при которых достигается экстремум Я)с
Выписываем функцию Лагранжа для нашего случая:
= /077^7 + 5 ,‘й
приравниваем нулю ее частные производные по и г и
- 2 -£

р + 6 И1) (Ьр+бн^)
(Пп + + —- 4
(иг +4ис) (Иг + &ЙГ)

( 26 ) ( 27 )
/7/"’ У-///. =
( 28 )
(28) - дополнительное условие (уравнение связи). (26), (27) и (28) - подробная развертка системы (25). Вычитая из (26) уравнение (27), после несложных преобразований получим:
( 29 )
Пп ~ ///*. = О
/•7 Р 1~ *7
I 30 )
Отсюда находим, что в точке максимума КхСр) концентрации в Г-ж i -минимумах:

( 31 )
^ - 77^- /^- т) I Видно, что уже из (29) следует, что /?х ) достигает максимума, когда —