В. Ф. Агекян, Л. Е. Воробьев, Г. А. Мелентьев, H. Nykänen, А. Ю. Серов, S. Suihkonen, Н. Г. Философов, В. А. Шалыгин, “Экситонные спектры и электропроводность эпитаксиальных слоев GaN, легированных кремнием”, Физика твердого тела, 2013, том 55, выпуск 2,страницы 260

Эта публикация цитируется в 7 статьях

Полупроводники

Экситонные спектры и электропроводность эпитаксиальных слоев GaN, легированных кремнием

В. Ф. Агекян^a, Л. Е. Воробьев^b, Г. А. Мелентьев^b, H. Nykänen^c, А. Ю. Серов^a, S. Suihkonen^c, Н. Г. Философов^a, В. А. Шалыгин^b

^a Научно-исследовательский институт физики им. В. А. Фока Санкт-Петербургского государственного университета, Санкт-Петербург, Россия
^b Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Санкт-Петербург, Россия
^c Aalto University, School of Electrical Engineering, Espoo, Finland

Аннотация: Исследованы оптические спектры и электропроводность легированных кремнием эпитаксиальных слоев нитрида галлия с концентрациями нескомпенсированных доноров $N_D-N_A$ до 4.8 $\cdot$ 10$^{19}$ cm$^{-3}$ при $T\approx$ 5 K. Вольт-амперные характеристики показывают, что при уровне легирования $\sim$3 $\cdot$ 10$^{18}$ cm$^{-3}$ происходит образование примесной зоны, а увеличение концентрации доноров еще на порядок приводит к слиянию примесной зоны с зоной проводимости. Трансформация экситонных спектров отражения свидетельствует о том, что образование примесной зоны приводит к эффективному экранированию экситонов при низких температурах. В образце с $N_D-N_A$ = 3.4 $\cdot$ 10$^{18}$ cm$^{-3}$ спектры люминесценции еще формируются излучением свободных и связанных экситонов. В образце с $N_D-N_A$ = 4.8 $\cdot$ 10$^{19}$ cm$^{-3}$ кулоновское взаимодействие уже полностью подавлено, и спектр люминесценции состоит из полос, соответствующих излучательным переходам примесная зона-валентная зона и зона проводимости-валентная зона.

Поступила в редакцию: 05.07.2012