Влияние условий роста и уровня легирования на кинетику люминесценции слоев Ge : Sb, выращенных на кремнии

Методами стационарной и время-разрешенной спектроскопии фотолюминесценции выполнены исследования излучательных свойств слоев Ge с различным уровнем легирования Sb, выращенных на подложках Si(001). Показано, что максимум интенсивности стационарной фотолюминесценции слоев $n$-Ge/Si при комнатной температуре наблюдается при концентрации Sb, близкой к уровню ее равновесной растворимости в Ge ($\sim$10$^{19}$ см$^{-3}$), что согласуется с ранее полученными результатами. Исследование кинетики фотолюминесценции, связанной с прямыми излучательными переходами в Ge, показало, что влияние на нее оказывает не только концентрация введенных доноров, но и условия формирования слоев $n$-Ge, в частности температура их осаждения. Обнаружено, что повышение концентрации Sb приводит к снижению времени жизни носителей заряда. Выявлено, что использование низких температур роста, которые необходимы для достижения высоких уровней легирования слоев Ge, также приводит к значительному уменьшению времени жизни носителей заряда по сравнению со слоями Ge, полученными при высоких температурах. Найдены условия кратковременного термического отжига выращенных структур, при которых возможна частичная компенсация упомянутых негативных эффектов, что выражается в повышении интенсивности фотолюминесценции и увеличении времени жизни носителей заряда.