Фотолюминесценция, связанная с центрами Au$_{\text{Ga}}$ в GaAs : Au

А. А. Гуткин, В. Е. Седов, А. Ф. Цацульников


Аннотация: Исследована фотолюминесценция (ФЛ) GaAs : Au при ${\sim2}$ и 77 K. Введение Au приводит к появлению в спектре ФЛ примесных полос с максимумами около 1.07, 1.425 и 1.46 эВ. Спектр полосы 1.07 эВ аппроксимирован расчетным в предположении определяющей роли взаимодействия локализованных на излучающих центрах дырок с $LO$- и $TA$-фононами. Получены значения энергии бесфононного перехода (${1.125\pm0.005}$ эВ) и констант взаимодействия с $LO$- и $TA$-фононами (соответственно ${1.0\pm0.1}$ и ${2.9\pm0.3}$). Величина энергии бесфононной линии хорошо согласуется с энергией ${E_{v}+0.4}$ эВ уровня, наблюдаемого в GaAs : Au электрическими методами. Поведение полосы 1.07 эВ при одноосных давлениях качественно подобно поведению ФЛ Cu$^{0}_{\text{Ga}}$ и Ag$^{0}_{\text{Ga}}$, что свидетельствует о том, что центр, ответственный за эту полосу, представляет собой двухзарядный акцептор Au$^{0}_{\text{Ga}}$, окружение которого в силу эффекта Яна$-$Теллера искажено так, что комплекс Au$^{0}_{\text{Ga}}$4  As имеет тетрагональную симметрию. Количественные отличия от поведения ФЛ Cu$^{0}_{\text{Ga}}$ могут быть связаны с более высокими значениями для Au$^{0}_{\text{Ga}}$ энергии ян-теллеровской стабилизации и ее отношения к величине спин-орбитального расщепления.