WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

турах (< 40 K) спектры фотолюминесценции содержат хорошо разрешенные линии свободных и связанных эксCF = -1/2(E1 + E2) - 1/2[(E1 + E2)2 - 6E1E2]1/2, (1) итонов с полуширинами, сопоставимыми по величине с аналогичными значениями для других высококачественSO = -1/2(E1 + E2)+1/2[(E1 + E2)2 - 6E1E2]1/2, (2) ных и хорошо изученных полупроводников. Из эксперигде SO — величина спин-орбитального расщепления ментов по измерению поглощения и отражения впервые валентной зоны в кубическом поле, CF — величиподтверждено существование расщепления валентной на расщепления, обусловленная кристаллическим позоны CIS-материала из-за влияния некубического крилем при отсутствии спин-орбитального расщепления, сталлического поля. С использованием квазикубической E1 = EA - EB и E2 = EA - EC — энергетические зазоры модели Хоупфилда определены численные значения памежду двумя верхними и нижними валентными зонами раметров CF = 5.2мэВ и SO = 234.7 мэВ расщеплесоответственно [9,10]. Используя энергии для A, B и ния валентной зоны, обусловленные кристаллическим и C переходов из наших экспериментов 1.0414, 1.0449 и спин-орбитальным расщеплением соответственно.

1.2779 эВ соответственно, из выражений (1) и (2) нами Работа выполнена при поддержке EPSRC (грант определены значения CF = 5.2мэВи SO = 234.7мэВ.

Отметим, что две линии A и B со значительно мень- GR/L62757), INTAS (грант n0 634) и Фонда фундаментальных исследований Республики Белоруссии (грант шими значениями энергии были обнаружены ранее в спектрах электроотражения CIS монокристаллов при Ф98-201).

77 K [8]. Энергетический зазор между линиями был равен 3.8 мэВ, что согласуется удовлетворительно со Список литературы значением 3.5 мэВ, найденным в наших экспериментах.

Необходимо отметить несколько важных обстоя[1] H.W. Schock. Sol. Energy Mater.: Solar Cells, 34, 19 (1994).

тельств. Во-первых, в экспериментах по ОП, ОО и ФЛ [2] S. Niki, H. Shibata, P.J. Pons, A. Yamada, A. Obara, Y. Makita, полуширина экситонных линий A и B составляла 0.7 мэВ T. Kurafuji, S. Chichibu, H. Nakanichi. Appl. Phys. Lett., 67, при 4.2 K, что является на сегодняшний день наимень1289 (1995).

шей полушириной, подтвержденной для CIS-материала.

[3] J.H. Schon, V. alberts, E. Bucher. J. Appl. Phys., 81, Во-вторых, полуширина линий связанных экситонов (1997).

M1-M5 была также мала и составляла 0.3 мэВ при 4.2 K.

[4] A.V. Mudryi, I.V. Bodnar, V.F. Gremenok, I.A. Victorov, Известно, что при низких температурах ( 1-4.2K) A.I. Patuk, I.A. Shakin. Sol. Energy Mater.: Solar Cells, 53, в структурно-совершенных монокристаллах полупровод247 (1988).

ников (GaAs, ZnS, ZnSe, CdS, InSe и др.) типичная полу- [5] J.J. Binsma, L.J. Giling, J. Bloem. J. Luminesc., 27, 55 (1982).

Физика и техника полупроводников, 2000, том 34, вып. 554 А.В. Мудрый, М.В. Якушев, Р.Д. Томлинсон, А.Е. Хилл, Р.Д. Пилкингтон, И.В. Боднарь...

[6] V.A. Aliyev, G.D. Gusseinov, F.L. Mamedov, L.M. Chapanova.

Sol. St. Commun., 59, 745 (1986).

[7] J.J. Hopfield. J. Phys. Chem. Sol., 15, 97 (1960).

[8] J.L. Shay, J.W. Wernick. Ternary Chalcopyrite Semiconductors. Growth, Electronic Properties and Applications (Pergamon Press, N.Y., 1975).

[9] J.L. Shay, B. Tell. Surf. Sci., 37, 748 (1973).

[10] N. Yamamoto, H. Horinaka, K. Okada, T. Miyauchi. Jap. J.

Appl. Phys., 16, 1817 (1977).

Редактор В.В. Чалдышев Optical spectroscopy of excitonic states in CuInSeA.V. Mudryi, M.V. Yakushev†, R.D. Tomlinson†, A.E. Hill†, R.D. Pilkington†, I.V. Bodnar, I.A. Viktorov, V.F. Gremenok, I.A. Shakin, A.I. Patuk Institute of Physics of Solids and Semiconductors, National Academy of Sciences of Belarus, 220072 Minsk, Belarus † University of Salford, M54WT Salford, UK Belarussian State University of Informatics and Radioelectronics, 220027 Minsk, Belarus

Abstract

The optical properties of the high-perfect CuInSesingle crystals employing photoluminescence, absorption, reflection and wavelength deriviate reflection measurements in wide range of temperatures from 4.2 to 300 K have been studied. The two intensive lines of free excitons at 1.0414 eV (A) and at 1.0449 eV (B) with half-width of about 0.7 meV at 4.2 K have been detected.

These two peaks A and B occur due to free excitons, which are connected with two crystal field split-off valence bands respectively.

A third exciton that relates to the peak C, which is connected with lower spin-orbit split-off valence band, was observed at 1.2779 eV.

From the energy separation of the peaks A, B and C the crystalfield and spin-orbit splitting of the valence bands were estimated to be 5.2 and 234.7 meV, respectively. In the near-band-edge region of the PL spectra the bound exciton related lines with half-width of about 0.3 meV were observed. This fact indicates the highquality of grown CuInSe2 single crystals.

Физика и техника полупроводников, 2000, том 34, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.