Полупроводниковые структуры, границы раздела и поверхность
Сенсибилизация излучения и механизмы миграции электронных возбуждений в структурах на основе III-нитридов, легированных редкоземельными элементами (Eu, Er, Sm)
Аннотация:
Исследовалось влияние введения редкоземельных ионов Eu, Er, Sm на вид спектра люминесценции гетероструктур с квантовыми ямами GaN/In$_x$Ga$_{1-x}$N (0.1 $<x<$ 0.4), а также переходов $p$-GaN$\langle$Mg$\rangle$/$n$-GaN и $p$-AlGaN/$n$-GaN. Результаты измерений электролюминесценции структур коррелируют с полученными ранее данными по фотолюминесценции и мёссбауэровской спектроскопии. Показано, что в структурах с несколькими квантовыми ямами GaN/InGaN, легированных Eu и Sm, важную роль в процессах возбуждения внутрицентровых состояний играет “желтая” (5000–6000 $\mathring{\mathrm{A}}$) полоса GaN. Причем Eu, по всей видимости, является сенсибилизатором для Sm. Дополнительное введение 3$d$-металла (Fe$^{57}$) в $p$-GaN$\langle$Mg$\rangle$/$n$-GaN : Eu привело к реализации внутрицентровых переходов в Eu$^{3+}$: $^5D_0$$\to$$^7F_1$ (6006 $\mathring{\mathrm{A}}$), $^5D_0$$\to$$^7F_2$ (6195 $\mathring{\mathrm{A}}$), $^5D_0$$\to$$^7F_3$ (6627 $\mathring{\mathrm{A}}$), $^5D_1$$\to$$^7F_4$ (6327 $\mathring{\mathrm{A}}$) вследствие появления новых эффективных каналов передачи возбуждения к внутрицентровым состояниям и к влиянию Fe на локальное окружение редкоземельных ионов, в том числе за счет усиления $f$–$d$-гибридизации.
Поступила в редакцию: 16.07.2009 Принята в печать: 20.08.2009
Полный текст:
PDF файл (543 kB)
