Вплив електричного поля на формування екситонного випромінювання в компенсованому арсеніді галію - Літвінова М. Б.; Дудченко О. М.; Штанько О. Д.; Карпова С. О.; Litvinova Maryna B.; Dudchenko Oleg M.; Shtanko Oleksandr D.; Karpova Svitlana O. (My University, 2024)
Екситонні спектри в електричних полях є носіями інформації про структуру напівпровідників. Така інформація є важливою для удосконалення технологічних процесів виробництва випромінюючих структур з арсеніду галію, який широко застосовується у галузі мікро- та наноелектроніки. Однак на цей час більшість досліджень, за схожих між собою експериментальних умов, характеризуються значними розбіжностями результатів. Це стосується як параметрів полів, що викликають гасіння крайового випромінювання GaAs, так і трактування отриманих результатів. Метою дослідження було вивчення зміни характеристик крайового випромінювання монокристалів сильно компенсованого нелегованого арсеніду галію в присутності електричних полів при температурі рідкого азоту. Були досліджені монокристали n-типу провідності, отримані методом Чохральського. Екситонні спектри в слабких електричних полях вивчалися фотолюмінесцентним методом при температурі рідкого азоту. Оптичними методами в кристалах також визначалася концентрація неконтрольованих домішок і глибоких центрів EL2. Було встановлено, що в компенсовоному матеріалі зниження інтенсивності екситонного випромінювання відбувається при значно нижчих значеннях електричного поля, ніж в некомпенсованому. Таке зниження не відповідає відомим механізмам розпаду екситонів в електричних полях. В роботі запропонований новий механізм розпаду екситонів в електричному полі для кристалів спеціально не легованого компенсованого GaAs. Он обумовлений наявністю флуктуації концентрації заряджених неконтрольованих домішок в кристалі. В результаті чого відбувається руйнування екситонних станів за рахунок екранування кулонівської взаємодії електронів та дірок при їх попаданні в область "хвостів" щільності станів. Надані розрахунки, що підтверджують реальність дії запропонованого механізму. Механізм є універсальним для будь-якого компенсованого низьколегованого напівпровідникового матеріалу і може надавати додаткові дані про структурні особливості кристалів. В свою чергу більш досконалий аналіз структури напівпровідників сприятиме підвищенню якості і відновлюваності параметрів приладів, що створюються на їх основі.
Effect of electric field on exciton radiation formation in compensated gallium arsenide
Вплив електричного поля на формування екситонного випромінювання в компенсованому арсеніді галію = Effect of electric field on exciton radiation formation in compensated gallium arsenide / М. Б. Літвінова, О. М. Дудченко, О. Д. Штанько, С. О. Карпова // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : Гельветика, 2024. – № 1 (494). – С. 21–27.
Keywords: арсенід галію; екситон; електричне поле; випромінювання; щільність станів; gallium arsenide; exciton; electric field; radiation; density of states