RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Физика и техника полупроводников // Архив

Физика и техника полупроводников, 2025, том 59, выпуск 9, страницы 563–570 (Mi phts8714)

Микро- и нанокристаллические, пористые, композитные полупроводники

Фотоиндуцированная перенормировка запрещенной зоны в вырожденных узкозонных эпитаксиальных пленках $n$-InGaN

К. Е. Кудрявцев, Б. А. Андреев, Д. Н. Лобанов, М. А. Калинников, А. В. Новиков, З. Ф. Красильник

Институт физики микроструктур РАН, 603087 Нижний Новгород, Россия

Аннотация: На основании анализа низкотемпературных спектров стимулированной эмиссии делаются выводы о величине эффекта сужения запрещенной зоны $\Delta E_{\mathrm{BGN}}$ в вырожденных, $n\sim$10$^{19}$ см$^{-3}$, эпитаксиальных пленках InGaN с долей индия $\sim$60% в условиях интенсивного фотовозбуждения. Величина $d(\Delta E_{\mathrm{BGN}})/dn$ превышает 2 мэВ/10$^{17}$ см$^{-3}$ и определяется, по-видимому, преимущественно кулоновским взаимодействием вырожденных (равновесных) электронов и неравновесных дырок, локализованных в неоднородностях зонного потенциала. Соответствующая поправка к ширине запрещенной зоны заметно превышает вклад обменного взаимодействия электронов, а суммарный эффект перекомпенсирует заливку электронных состояний (эффект Бурштейна–Мосса) и обеспечивает красный сдвиг линии генерации при большей интенсивности накачки. Это напрямую определяет особенности конкуренции модового усиления и потерь в объемных пленках In(Ga)N. Полученные результаты могут быть спроецированы и на перспективные низкоразмерные структуры для излучателей красного диапазона с квантовыми ямами на основе InGaN “средних” составов.

Ключевые слова: нитрид индия-галлия, стимулированная эмиссия, перенормировка запрещенной зоны.

Поступила в редакцию: 19.11.2025
Исправленный вариант: 29.11.2025
Принята в печать: 01.12.2025

DOI: 10.61011/FTP.2025.09.62225.8795



© МИАН, 2026