Оптическое поглощение на экситонах, связанных на изоэлектронных ловушках азота и висмута в фосфиде галлия
Диссертация
Висмут в фосфиде галлия является изоэлектронным донором^ энергии возбужденных состояний экситона, отсчитанные от основного 15 -состояния, составляют 37,6- 45,9- 50,9- 54,3 и 56,4 мэВ. Энергия ионизации электрона равна 62 мэВ. Эти значения хорошо укладываются в донороподобную схему возбужденных состояний, рассчитанную с учетом сложного «двугорбого» строения зоны проводимости &Q.P. В-третьих, азот… Читать ещё >
Содержание
- ВВЕДЕНИЕ. ,.,
- ГЛАВА. I. ЗОННАЯ СТРУКТУРА И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
- ФОСВДА ГАЛЛИЯ
- 1. 1. Зонная структура и основные физические свойства фосфида галлия
- 1. 2. Оптическое поглощение фосфида галлия вблизи края фундаментальной полосы ,"
- 1. 2. 1. Спектр поглощения в широком интервале энергий фотонов
- 1. 2. 2. Структура непрямого края собственного поглощения ,"
- 1. 3. Влияние изоэлектронных примесей на оптическое поглощение с участием свободных экситонов
- 1. 4. Оптические переходы с участием экситонов, связанных на изоэлектронных примесях *
- 1. 4. 1. Оптическое поглощение фосфида галлия, легированного азотом, *
- 1. 4. 2. Оптическое поглощение фосфида галлия, легированного висмутом
- 1. 5. Выводы
- ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТМЬНАЯ УСТАНОВКА. И ОБРАБОТКА
- РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
- 2. 1. Экспериментальная установка
- 2,1,1, Оптическая часть ,.,""
- 2. 1. 2. Электрическая схема
- 2. 1. 3. Установка для исследования оптических спектров при одноосной деформации ,*."*
- 2. 2. Приготовление образцов
- 2. 3. Обработка результатов измерений .*
- 2. 4. Быводы .,.,
- ГЛАВА. 3. ЭКСИТОНЫ, СВЯЗАННЫЕ НА И30ЭЛЕКГР0НН0М
- АКЦЕПТОРЕ-АЗОТЕ В ФОСВДЕ ГАЛЛИЯ
- 3. 1. Общая характеристика спектра поглощения фосфида галлия в интервале энергий
- 2. 3. — 2,45 эВ
- 3. 2. Оптическое поглощение с участием экситонов, связанных на одиночном атоме азота в GaP **",."""
- 3. 2. 1. Возбужденные состояния экситона
- 3. 2. 2. Фононные повторения Aw-линии связанного экситона
- 3. 3. Оптическое поглощение на NNl -парах в ОаР
- 3. 3. 1, Спектр поглощения «„„
- 3. 3. 2, Сечение оптического поглощения на связанных экситонах
- 3. 4. Выводы .““
- ГЛАВА 4. ЭКСИТОНЫ, СВЯЗАННЫЕ НА И30ЭЛЕКГР0НН0М
- ДОНОРЕ-ВИСМУТЕ В ФОСВДЕ ГАЛЛИЯ
- 4. 1. Оптическое поглощение в Ga. Pl В
- Общая характеристика) *»
- 4. 2. Долинно-орбитальное расщепление основного состояния экситона
- 4. 3. Возбужденные состояния связанного экситона
- 4. 4. Выводы
Список литературы
- Оптические процессы в полупроводниках. Перевод с англ" под ред, Ж. И. Алферова и В. С. Вавилова. — М.: Мир, 1973. — 456 с.
- Физика полупроводников. Издательство университета имени Ким Ир Сена (на корейском языке), 1973, — 416 с.
- Мосс Т, Баррел Г, Эллис Б. Полупроводниковая оптоэлек-троника, М: Мир, 1976, — 431 с.
- Пихтин А, Н, Физические основы квантовой электроники и опстоэлектроники, М: Выс, школа, 1982, — 302 с.
- Seil D.D., Lawaetz P. Iiew analysis of direct excitDiv. transitions: Application to GaP. r- Phys. Rev. Letters, 1971, V.26, IT 6, p. 311−314
- Копылов А, А, «Двугорбая» структура и параметры Х-минимума3 5зоны проводимости кубических полупроводников, А В. ФТП, 1982, с. 16, № 12, с.2141−2145.
- Копылов A.A., Пихтин А. Н. Непараболичность зоны проводимости и структура донорных центров в GaP, ФТП, 1977, т.И, № 5, с.867−878,
- Юнович А. Э, Излучательная рекомбинация и оптические свойства фосфида галлия, В сб.: Излучательная рекомбинация в полупроводниках. — М: Наука, 1972, с.224−304,
- Глинский Г. Ф., Копылов А. А. Дисперсия непрямых экситонов в кубических кристаллах: полупроводниковые соединения А3В5. ШТТ, 1981, т.23, № II, с.3238−3245.
- Бир Г. Л., Пикус Г. Е. Симметрия и деформационные эффекты в полупроводниках. М.: Наука, 1972. — 584 с,
- Пихтин А.Н., Яськов Д. А. Край собственного поглощения фосфида галлия. ШТ, 1969, т. П, № 3, с.561−566.
- Dean P.J., Kamfcnsky G., Zetterstrom R.B. Intrinsic optical absorption of gallium Phosphide between 2.33 and
- ЗИ2 eV. J.Appl.Phys., 1967, v.38, Ж 9, p.3551 — 3556.
- Лупал M. B, Пихтин А. Н. Тонкая структура бесфононной компоненты края поглощения фосфида галлия. Ш1, 1981, т.15, № 4, с.822−825.
- Лупал М.В., Пихтин А.Н, Непрямые бесфононные переходы15 в твердых растворах GaAs, Р^. * $ТП, 1980, т.14, № II, с.2178−2183.
- Пихтин А.Н., Разбегаев В, Н., Яськов Д"А. Влияние изменений параметров зонной структуры на спектр собственного поглощения GaAs • ~ ®-ГП, 1973, т.7, № 3,с.475−479.3>
- Dean P.J., Thomas ,?.G., Intrinsic adsorption-edge spectrum of gallium phosphide. Phys.Rev., 1966, v.150, U 2, p.690.
- Glinskii G.H., Kopylov A.A., Pikhtin A.N. Indirect exciton dispersion in III-V semiconductors: nCamel- s back" in GaP.-Solid St. Commun, 1979, v. 30, 3J10, p. 631.
- Берндт В., Копылов A.A., Пихтин А. Н. Возбужденные состояния акцепторов в фосфиде галлия. Письма в ЖЭТФ, 1975, т.22, № II, с.578−580.
- Пихтин А.Н. Оптические переходы в полупроводниковых твердых растворах. ФГП, 1977, т. П, № 3, с.425−455.
- Faulkner R.A., Toward a Theory of Isoelectronic Impurities in Semiconductors.Phys.Rev., 1968, v.175r N3, p.991 1009*
- Гарбузов Д. З, Копьев П, С., Мишурный В. А, Свободный эк-ситон в спектрах излучения нелегированного Gap, а также GaP: In и GaP: A1. Ш1, 1974, т.8, № 2,с, 418−421.
- Dean P.J., Recombination Processes Accociated with «Deep States» in Gallium Phosphide.-J.Luminei^nce, 1970, v.1, N 2, p.398 419.
- Hop^ie^d J.J., Dean P.J., Thomas D.G. Interference between Intermediate States in the Optical Properties of Nitrogen-Doped Gallium Phosphide. Phys#Rev., 1967, v.158, N 3, p.748 — 755.
- Берг А., Дин П. Светодиоды. M.: Мир, 1979, с.94−290.
- Lightoulers Е.С., North J.С. and O.G.borimor. Nitrogen concentration in GaP measured by optical absorption and by Proton-induced nuclear reactions.-Journal of Applied Phys., 1974, v.45, Ж 5, p.2191−2200.
- Пихтин A.H. Оптические явления в полупроводниковых твер1. Q gдых растворах А°В. Докторская диссертация, 1978, ЛЭТИ.
- Landalt-Bornstein. Numerical Bata and Functional Relatio-ships in Science and Technology. New Series. Edit: K.-H. Hellwege. Group IV Elements and III-V Compounds, Edited by O.Madelung. Springer-Ye Ylag.Berlin.Heiledherg. New York 1982.
- Дин П.Дж., Катберт Дж. Д, Линч Р. Т. Излучательная межпримесная рекомбинация с участием изоэлектронных ловушек в фосфиде галлия, легированном висмутом" Труды IX международной конференции по физике полупроводников, Москва, 1968, т, 2, с.1150−1156,
- Dean P.Y., Cathbert Y. D, Lynch R.Т. Interimpurity Recombinations involving the isoelectronic trap Bismuth in Gallium Phosphide.-Phys.Rev, 1969, v.179,N3,p.754−763.
- Кузнецов В"В, Пихтин А, Н, Разбегаев В, Н., Сорокин B.C. Высокотемпературная люминесценция GaP (Bi — н), ФТП, 1980, т.14, № 4, с.709−714,
- Trumbore Р.А., Gershenzon Ж. and Thomas p.G. Luminescence and the isoelectronic substitution of Bismuts for Phosphorus in gallium phosphide. Applied Phys. Letters, 1966, v.9, U 1, p*4 — 6.
- Dean P.J., FaulkneY R.A. Zeeman Effect and Grystal-Field Splitting of excitons Bound to Isoelectronic Bismuth in
- Gallium Phosphide.-Phys.Rev., 1969, v.185, N 3, р.10б4 1069.
- Onton A. and Morgan Т.Н. Effect of uniaxial stress on exsitons Bound to Bismuth in GaP.-Phys.Rev., 1970, v.1, H 6, p.2692 2604.
- Кузнецов В, В., Пихтин A. H, Попов В. А., Разбегаев В. Н. Связь спектров люминесценции и фотоответа GaP: Bi р-п-структур. ®-ГП, 1981, т.15, № 5, с.994−996,
- Кардона М. Модуляционная спектроскопия, Перевод с англ. под ред. А. А. Каплянского. — М: Мир, 1972, — 416 с.
- Лупал М. В, Пенцак С, Шамрай В. В, Исследование кинетических особенностей легирования фосфида галлия азотом, -Изв. ЛЭТИ, 1979, в, 250, с.11−19.
- Уханов Ю.И. Оптические свойства полупроводников. М.: Наука, 1977, — 365 с.
- Осипов Ю.В. Методика изготовления и свойства тонких монокристаллических слоев полупроводников. Оптико-механическая промышленность, 1967, № б, с.50−54.
- Пихтин А.Н., Прокопенко В. Т., Рондарев B.C., Яськов А. Д. Рефракция света в фосфиде галлия. Журнал Прикладной спектроскопии, 1977, т.27, № 2, с.308−314,
- Cohen Е, Sturge M. D, Excited states of excitons bound to nitrogen Pairs in GaP.- Phys.JRev. В., 1977, v. 15, H 2, p.1039 1051.
- Глинский Г. Ф, Логинова Т. Н. Теория акцептороподобных состояний экситонов, связанных на азоте в GaP * ФТТ, 1984, т,, № 10, с, 3194−3196,
- Филипе Дж. Экситоны" В книге «Оптические свойства полупроводников (полупроводниковые соединения А^В^)» под ред. Уиллардсона Р. и Вира А,>— М: Мир, 1970, с. 278,
- Hopfield J.J., Dean P.Y., Thomas P.G. Interference between Intermediate States in the Optical Properties of Hitrogen-Poped Gallium Phosphide. Phys.Rev., 1967, v.158, H 3, p.748 — 755.
- Лупал M.B., Пак Чун Вэ" Собственное поглощение GaP в интервале энергий фотонов 2.0−3,0 эВ, Изв. ЛЭТИ, 1984, в.338, с, 50−53.
- Thomas D.G., Hopfield J.J. Isoelectronic traps due to nitrogen in GaP. Phys.Rev., 1966, v.150, H 2, p.680.
- Гиршфельдер Дж, Кертис Ч, Берд Р, Молекулярная теория газов и жидкостей. Перевод с англ. — М, 1961, с, 748,
- Пихтин А.Н., Яськов Д.А, Дисперсия коэффициента преломления света в фосфиде галлия" ®-ГТ, 1967, т.9, № I, с,145−149.
- Pihtin A.N. Proс. Int.Conf. «Mixed Crystals-75 «30. Reinhardsbrunn, 1975»
- Faulkner R.A., Dean P.I. Electronic structure of ground and excited states of isoelectronic traps. J. of Luwin, 1970, v"½, p.552 561.
- Thuselt F. and Kreher K. Energies of electrons bound to nitrogen Pairs in GaP. Solid State Commun, 1980, v.36, p. p.563 566.
- Thomas D.G., Hopfield J.J., Lynch R.T., «Isoelectronic donors and acceptors. Phys.Rev., Lett., 1966, v.17,p.312 315.
- Гросс Е.Ф., Недзвецкий Д. С. Резонансное и нерезонансное излучение центров в кристалле GaP и их взаимодействие с фононами решетки. ДАН СССР, 1962, 146, № 5, с.1047−1050»
- Chang Y.C., and McGill Т.О. Theory of jionor stats in GaP: The role of the camel’s RACK. Solid St.Commun., 1980, v. 33, PL. 1035 1039.
- Cathbert Y.D., Thomas D.G. Fluorescent Decay Times of Excitons Bound to Isoelectronic Traps in GaP and ZnTe. Phys.Rev., 1967, v.15, N"3, p.763 771.