Примесная фотолюминесценция твердых растворов Al$_{x}$Ga$_{1-x}$As переменного состава

Н. К. Дряпико, В. Ф. Коваленко, Г. П. Пека


Аннотация: При 77 K проведено сопоставление зависимостей от состава твердого раствора $x$ энергетического положения максимумов примесных полос фотолюминесценции $h\nu_{m}$ и энергетических зазоров ${\Gamma_{1C}-\Gamma_{15V}(\Gamma_{1})}$, ${L_{1C}-\Gamma_{15V}(L_{1})}$, ${X_{1C}-\Gamma_{15V}(X_{1})}$ в слоях твердых растворов Al$_{x}$Ga$_{1-x}$As (${x\leqslant0.36}$), легированных Su, Ge, Те, Сu, выращенных жидкостной эпитаксией на подложках GaAs.
Показано, что для наиболее высокоэнергетичных примесных полос наклоны кривых $h\nu_{m}(x)$ близки к наклону зависимости $\Gamma_{1}(x)$. С уменьшением $h\nu_{m}$ характер изменения $h\nu_{m}(x)$ для различных полос соответствует ходу кривых $L_{1}(x)$ и $X_{1}(x)$. Все наблюдаемые длинноволновые полосы излучения интерпретируются в рамках донорно-акцепторной рекомбинации как в разноудаленных парах [для наиболее высокоэнергетичных полос, для которых ${h\nu_{m}(x)\sim\Gamma_{1}(x)}$], так и в ближних нарах, образующих комплексы дефектов и атомов легирующих примесей для низкоэнергетичных полос, для которых ${h\nu_{m}(x)\sim L_{1}(x)}$ или ${h\nu_{m}(x)\sim X_{1}(x)}$]. Предполагается, что при уменьшении $h\nu_{m}$ возрастает вклад более высоколежащих «непрямых» экстремумов зоны проводимости в формировании донорных состояний, участвующих в излучательных переходах.