Полупроводниковые структуры, низкоразмерные системы, квантовые явления

Механизмы оптического усиления в сильно легированных Al$_x$Ga$_{1-x}$N:Si-структурах ($x$ = 0.56–1)

П. А. Бохан^a, К. С. Журавлев^a, Д. Э. Закревский^ab, Т. В. Малин^a, Н. В. Фатеев<sup>ac

a</sup> Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия
^b Новосибирский государственный технический университет, 630073 Новосибирск, Россия
^c Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск, Россия

Аннотация: Экспериментально исследованы параметры оптического усиления в шести сильно легированных Al$_x$Ga$_{1-x}$N:Si-структурах с $x$ = 0.56, 0.62, 0.65, 0.68, 0.74, 1 при комнатной температуре. При оптическом возбуждении импульсным излучением $\lambda$ = 266 нм изучены механизмы стимулированной эмиссии для излучательной рекомбинации неравновесных носителей зарядов, приводящих к возникновению широкополосного излучения в широком диапазоне спектра (350–650 нм) с высоким квантовым выходом люминесценции. Высокие значения усиления ($>$ 10$^3$ см$^{-1}$) реализуются за счет хорошего оптического качества исследуемых структур, больших значений сечений донорно-акцепторной рекомбинации ($\sim$10–15 см$^2$) и плотности (до 10$^{20}$ см$^{-3}$) центров излучательной рекомбинации.

Ключевые слова: сильно легированные структуры Al$_x$Ga$_{1-x}$N, оптическое усиление, электрон-акцепторная рекомбинация, донорно-акцепторная рекомбинация.

Поступила в редакцию: 03.10.2023
Исправленный вариант: 10.11.2023
Принята в печать: 11.11.2023

DOI: 10.61011/FTP.2023.09.56987.5627

Реферативные базы данных:

•