Оптическое поглощение на экситонах, связанных на изоэлектронных ловушках азота и висмута в фосфиде галлия

• Автор: Пак Чун Вэ, 0
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 102 c. : ил

ГЛАВА. I. ЗОННАЯ СТРУКТУРА И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ФОСШИДА ГАЛЛИЯ

1.1. Зонная структура и основные физические свойства фосфида галлия

1.2. Оптическое поглощение фосфида галлия вблизи

края фундаментальной полосы

1.2.1. Спектр поглощения в широком

интервале энергий фотонов . . • • •

1.2.2, Структура непрямого края собственного поглощения

1.3. Влияние изоэлектронных цримесей на оптическое поглощение с участием свободных экситонов
1.4. Оптические переходы с участием экситонов, связанных на изоэлектронных примесях

1.4.1, Оптическое поглощение фосфида

галлия, легированного азотом
1.4.2. Оптическое поглощение фосфида
галлия, легированного висмутом
1.5. Выводи
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И ОБРАБОТКА
РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
2,1. Экспериментальная установка
2.1,1. Оптическая часть

2.1.2, Электрическая схема
2.1.3. Установка для исследования оптических спектров при одноосной деформации
2.2, Приготовление образцов
2.3, Обработка результатов измерений ...•••
2.4, Выводы
ГЛАВА 3, ЭКСЖОНЫ, СВЯЗАННЫЕ НА И30ЭЛЕКГР0НН0М
АКЦЕПТ0РЕ-А30ТЕ В ФОСФИДЕ ГАЛЛИЯ
3.1. Общая характеристика спектра поглощения фосфида галлия в интервале энергий
2,3 - 2,45 эВ
3.2. Оптическое поглощение с участием экситонов, связанных на одиночном атоме
азота в £&Р
3.2.1. Возбужденные состояния экситона
3.2.2, Фононные повторения Ам -линии связанного экситона
3.3. Оптическое поглощение на N^1 -парах
В (гос. Р •••.»«»•••»»»».«•»
3.3.1, Спектр поглощения
3.3.2. Сечение оптического поглощения на связанных экситонах
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. ЭКСИТОНЫ, СВЯЗАННЫЕ НА И30ЭЛЕКГР0НН0М
ДОНОРЕ-ВИСМУТЕ В ФОСФИДЕ ГАЛЛИЯ
4,1, Оптическое поглощение в баР.'В;
(Общая характеристика)

4.2. Долинно-орбитальное расщепление основного состояния экситона
4.3. Возбужденные состояния связанного
экситона
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ГЛАВА
ЭКСИТОНЫ, СВЯЗАННЫЕ НА И30ЭЛЕКГР0НН0М АКЦЕПТ0РЕ-А30ТЕ В ШОСЩДЕ ГАЛЛИЯ
3.1. Общая характеристика спектра поглощения фосфида галлия в интервале энергий фотонов
2,3 - 2,45 эВ
Из-за большого различия ковалентных радиусов и электроотрицательностей у атомов азота и фосфора (см. табл.1.3) легирование Gap азотом приводит к сильному искажению периодического потенциала решетки и возникновению состояний связанных экситонов. При этом край собственного поглощения существенно видоизменяется, приобретая целую серию дополнитель-V ных особенностей, Ниаболее отчетливо эти изменения проявляются в дифференциальных спектрах поглощения, примером которых могут служить представленные на рис. 3,1 спектры dd/dCKw) ,
полученные при л.2 К для нелегированного образца и образца,

легированного азотом до концентрации Nn = 7 • 10 см'
Для нелегированного образца (кривая I на рис.3,1) структура обусловлена образованием свободных экситонов с участием различных типов фононов. При этом в спектре края поглощения четко наблюдаются мелкие детали, связанные со сложным строением закона дисперсии экситона вблизи абсолютного минимума. Особенности, обозначенные индексами Т/1 ( Ка? — 2,342 эВ), LA ( fou) ± 2,361 эВ), ТО (to,и? — 2,37 эВ), соответствуют порогам непрямых переходов в состояние свободного экситона с участием поперечного акустического, продольного акустического, поперечного оптического фононов. В области энергий 2,41 - 2,44 эВ видна сравнительно слабая, уширенная структура, связанная с образованием экситонов при участии зоны, отщепленной спин-орбитальным взаимодействием (см. рис.1,1 и