Фотолюминесценция твердых растворов
GaAs$_{1-x}$Sb$_{x}$ И Ga$_{1-x}$In$_{x}$As (${x< 0.01}$)
Ю. Ф. Бирюлин,
Н. В. Ганина,
М. Г. Мильвидский,
В. В. Чалдышев,
Ю. В. Шмарцев
Аннотация:
Приведены результаты исследования фотолюминесценции
(ФЛ) твердых растворов GaAs
$_{1-x}$Sb
$_{x}$ и Ga
$_{1-x}$In
$_{x}$As
(
${x< 0.01}$) при температурах 2, 77 и 300 K. Ширина запрещенной зоны обоих
твердых растворов в исследовавшейся области примесной растворимости минорных
компонент не обнаруживает отклонений от квадратичного закона
${E_{g}(x)=a+bx+cx^{2}}$, где
$a,b$ и
$c$ такие же, как и для твердых
растворов, с
${x> 0.01}$. Внешний квантовый выход ФЛ
$\eta$ в обеих системах
твердых растворов при возрастании
$x$ имеет тенденцию к росту как при низких,
так и при высоких температурах. Обсуждаются возможные причины этого явления
с точки зрения изменений в ансамбле точечных дефектов матрицы. Выявлены
особенности в поведении глубокого акцепторного примесного центра с энергией
ионизации
${\sim0.1}$ эВ (для GaAs) в зависимости от состава. Обнаружено
уменьшение оптической энергии ионизации этого центра по мере снижения
величины
$E_{g}$ в твердых растворах GaAs
$_{1-x}$Sb
$_{x}$ и
Ga
$_{1-x}$In
$_{x}$As. Установлено, что его энергия ионизации
$E_{i}$ меняется
линейно при изменении
$E_{g}$, так что
${dE_{i}/dE_{g}=0.9\pm0.1}$. Новые
линии в спектрах ФЛ, которые можно было бы связать с изовалентными
примесями — сурьмой и индием — в интервале энергий
${1.3<h\nu<1.55}$ эВ
для
${0.001<x<0.01}$ не обнаружены.