Излучательная рекомбинация в монокристаллических структурах фосфида галлия, арсенида галлия и пористом кремнии при изменении интенсивности оптического и электрического возбуждения

• Автор: Салимзянов, Ришат Расихович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 80 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава I. Излучательная рекомбинация в фосфиде галлия, арсениде галлия
ив пористом кремнии
1.1. Основные свойства фосфида галлия
1.2. Межпримесная излучательная рекомбинация
1.3. Основные свойства арсенида галлия
1.4. Излучательная рекомбинация в арсениде галлия
1.5. Особенности видимой люминесценции в пористом кремнии
Глава II. Спектры фотолюминесценции фосфида галлия
2.1. Схема экспериментальной установки. Электрофизические параметры фосфида галлия
2.2. Спектры фотолюминесценции фосфида галлия при возбуждении непрерывным гелий-кадмиевым лазером
2.3. Анализ эффективности захвата носителей заряда на донорно-акцепторные пары в зависимости от размера пары
2.4 Спектры фотолюминесценции фосфида галлия при возбуждении
импульсным азотным лазером
Глава III. Спектры электролюминесценции светодиодов на основе
фосфида галлия
3.1. Нелинейная вольтамперная характеристика при низких температурах
3.2. Спектры электролюминесценции при постоянном токе через светодиод в интервале температур 77-300 К
3.3. Трансформация спектров электролюминесценции при изменении тока через светодиод
Глава IV. Люминесценция арсенида галлия при оптическом возбуждении
4.1. Фотолюминесценция арсенида галлия при 7Ь:78К
4.2. Фотолюминесценция арсенида галлия при гелиевых температурах

Глава V. Люминесценция пористого кремния
5.1 Спектральные и температурные зависимости видимой люминесценции пористого кремния
5.2 Электролюминесценция металлизированного пористого кремния
Заключение

Список цитируемой литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Исследования излучательной рекомбинации в фосфиде галлия ((ЭаР) и арсениде галлия (Са Аз) начались практически одновременно [1,2]. Опубликовано огромное количество экспериментальных и теоретических работ, посвященных этой тематике.
Достигнуты большие успехи в получении чистых образцов ОаР и
Однако исследования этих материалов и создание приборов на их основе продолжаются.
Существуют важные научные и научно-технические проблемы, которые до сих пор не имеют однозначной или окончательной экспериментальной или теоретической интерпретации.
Важным элементом этих исследований является выяснение влияния интенсивности возбуждения на спектры излучательной рекомбинации. Это влияние может проявляться в том, что при разных концентрациях носителей их влияние на характер излучательных переходов может быть разным, в частности, из-за кулоновского взаимодействия.
Например, в (7<хР это может проявляться в изменении кулоновского взаимодействия между электронами и дырками на донорно-акцепторных парах в зависимости от их заполнения электронами и дырками.
В С а Аз влияние интенсивности возбуждения может проявляться в эффекте плазменного экранирования слабосвязанных экситонов с донорами или акцепторами, что значительно изменяет структуру спектра, как при возбуждении системы электрическим током, так и при фотовозбуждении, что и обсуждается в данной работе.
Выявление такого влияния может оказаться ценным не только с научной точки зрения, но и быть полезным в прикладном плане, позволяя получить дополнительную информацию об участии различных примесных

На рисунках 2.4а,б приведены результаты расчета зависимости nd (г) для различных значений п, Ed (Nd = 1017 см'3, Т= 80К).

Я 14 я о

а С н w

u я О"
£В О И
концентрацияп,м
Рис. 2.4а. Зависимость концентрации нейтральных доноров nd от интенсивности возбуждения (концентрации электронов в зоне проводимости п) при различных значениях размера пары г (Д=0.05эВ). 1 - г = 40А, 2 - г = 60А, 3 - г — 80А.
Однако сравнение с экспериментально полученными спектрами можно провести лишь в том случае, если учесть влияние “перезарядки” доноров на спектры излучательной рекомбинации.
С этой целью была рассчитана зависимость интенсивности I(hv) донорно-акцепторной излучательной рекомбинации от энергии фотона. Методика такого расчета заключалась в следующем:
1. Была рассчитана зависимость I0(h v) по формуле:
Io(hv)=const(NANDWo) г4ехр(-~ лNDr3) exp(-2r /aDA)
2. Указанный расчет был скорректирован с учетом nd (г).