Спектры люминесценции фосфида галлия, обусловленные примесными комплексами пар атомов азота с акцепторами

Э. Ю. Баранова, Н. Р. Нуртдинов, А. Э. Юнович


Аннотация: Исследованы спектры фото- и электролюминесценции фосфида галлия, сильно легированного азотом, в присутствии акцептора Zn и обсуждены возможные механизмы рекомбинации на комплексах акцепторов с NN-парами. Идентифицирован один из немногих случаев образования трехчастичных комплексов, обусловленных взаимодействием пар атомов азота с акцепторами. Эти комплексы приводят к появлению в спектрах люминесценции системы широких полос, роль которых существенно возрастает при больших концентрациях азота. Для полосы с максимумом вблизи 2.0 эВ, которая доминировала при малых уровнях возбуждения и ${T=130{-}200}$ K, предложен механизм межпримесной рекомбинации электрона, захваченного на изоэлектронный центр NN$_{1}$ с дыркой, захваченной на акцептор Zn. Проведенный анализ формы полосы с учетом электрон-фононного взаимодействия согласуется с этой моделью. Предполагается, что другие полосы также могут быть обусловлены рекомбинацией неравновесных носителей на трехчастичных комплексах, включающих пару атомов азота и атом цинка или другого акцептора. Трехчастичные комплексы влияют на характеристики светодиодов из фосфида галлия, являясь каналом излучательной и, возможно, безызлучательной рекомбинации.