WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

шихся в работе [11]. Этот максимум наблюдался как в структурах с верхним барьером AlSb (образцы A839, B824), так и Al0.8Ga0.2Sb (образец A856). Очевидно, в последнем случае он связан с такими же оптическими переходами в нижнем барьере AlSb.

Резкое падение NPPC при >3.1 эВ свидетельствует о включении нового механизма генерации электронов.

Важно подчеркнуть, что, несмотря на большие энергии квантов, этот эффект не может быть связан с включением нового канала межзонных электроннно–дырочных переходов, так как с межзонными переходами (а именно с генерацией дырок и последующей рекомбинацией их с 2D электронами) мы связываем сам эффект NPPC. По нашему мнению, в данном случае наблюдается включение нового канала фотоионизации нейтральных (т. е.

находящихся под энергией Ферми) глубоких донорных центров, связанного с возбуждением электронов в вышележащую над зоной проводимости энергетическую зону.

По данным измерений электроотражения [16] энергетиРис. 5. Спектры фотопроводимости селективно легированных ческий зазор между зоной проводимости и вышележагетероструктур InAs / AlSb. Сплошные кривые получены при щей зоной в -точке в AlSb составляет = 1.5эВ.

7- постоянно включенной подсветке и непрерывной развертке Теоретические расчеты [17] предсказывают, что миниму- длины волны излучения (от больших энергий квантов к му энергии в вышележащей зоне соответствует боковая меньшим), точки соответствуют остаточным (после выключения подсветки) значениям сопротивления, полученным при долина, расположенная в направлении [100], дно которой последовательном увеличении энергии квантов подсветки. Гонаходится на 0.5 эВ ниже энергии в -точке. Принимая ризонтальными точечными линиями показаны темновые (пово внимание, что в исследованных структурах уровень сле охлаждения до первого включения подсветки) значения Ферми смещен примерно на 0.3 эВ от потолка валентной сопротивлений образцов. Образцы: 1 — B1445, 2 — B1444.

зоны AlSb, пороговая энергия для переходов с донорных состояний под уровнем Ферми может быть оценена как 3.1 эВ, что хорошо совпадает с энергией квантов, при которых начинается резкий спад NPPC. Отметим, продолжающейся генерацией электронно–дырочных пар что для образца A856 с верхним барьером Al0.8Ga0.2Sb в нижнем барьере, что приводит к наблюдаемому при рост NPPC прекращается при = 2.75 эВ, что может = 2.75-3.15 эВ плавному уменьшению NPPC (см.

быть истолковано как включение процесса фотоионикривую 3 на рис. 2). При = 3.15 эВ включается зации нейтральных глубоких доноров с переходом в вышеописанный процесс ионизации нейтральных глубовышележащую над зоной проводимости энергетическую ких доноров в нижнем барьере AlSb, что приводит к зону в верхнем барьере. В структуре с асимметричными барьерами этот процесс генерации электронов конку- излому спектральной зависимости и резкому падению рирует в определенном интервале энергий квантов с NPPC.

3 Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып. 34 В.Я. Алешкин, В.И. Гавриленко, Д.М. Гапонова, А.В. Иконников, К.В. Маремьянин, С.В. Морозов...

В заключение кратко обсудим особенности спектров [11] Ch. Gauer, J. Scriba, A. Wixforth, J.P. Kotthaus, C. Nguyen, G. Tuttle, J.H. English, H. Kroemer. Semicond. Sci. Technol., фотопроводимости селективно легированных теллуром 8, S137 (1993).

образцов B1444 и B1445 (рис. 5). В отличие от но[12] C. Gauer, J. Scriba, A. Wixforth, J.P. Kotthaus, C.R. Bolognesi, минально не легированных структур в данных образC. Nguyen, B. Brar, H. Kroemer. Semicond. Sci. Technol., 9, цах наблюдается выраженный максимум положитель1580 (1994).

ной фотопроводимости в области 1 эВ. Для структуры [13] Yu.G. Sadofyev, A. Ramamoorthy, B. Naser, J.P. Bird, B1445 с меньшим уровнем легирования в области S.R. Jonson, Y.-H. Zhang. Appl. Phys. Lett., 81, 1833 (2002).

высоких энергий квантов сохраняется полоса отрица[14] G. Tuttle, H. Kroemer, J.H. English. J. Appl. Phys., 67, тельной фотопроводимости. Для этого образца налицо (1990).

значительное расхождение результатов, полученных при [15] I. Vufgaftman, J.R. Meyer, L.R. Ram-Mohan. J. Appl. Phys., „поточечных“ измерениях спектра остаточной фотопро89, 5815 (2001).

водимости и непрерывной рaзвертке частоты излучения [16] M. Cardona, F.H. Pollak, K.L. Shaklee. Phys. Rev. Lett., 16, 644 (1966).

(точки и сплошная кривая 1 на рис. 5). Для это[17] M.L. Cohen, T.K. Bergstresser. Phys. Rev., 141, 789 (1966).

го образца после выключения подсветки наблюдалась [18] A. Nakagawa, J.J. Pekarik, H. Kroemer, J.H. English. Appl.

сравнительно быстрая (в течение нескольких десятков Phys. Lett., 57, 1551 (1990).

секунд) релаксация отрицательной фотопроводимости к меньшему стационарному значению. В образце B1444 с Редактор Л.В. Беляков более высоким уровнем легирования также наблюдается характерное возрастание сопротивления в коротковолPersistent photoconductivity spectra новой части спектра. Однако его недостаточно, чтобы in InAs / AlSb quantum well преодолеть общую (имеющую место для всех частот heterostructures излучения) тенденцию к падению сопротивления при подсветке образца. V.Ya. Aleshkin, V.I. Gavrilenko, D.M. Gaponova, Как видно из сопоставления спектров на рис. 2 и 5, A.V. Ikonnikov, K.V. Marem’yanin, S.V. Morozov, в селективно-легированных структурах сохраняются все Yu.G. Sadofyev, S.R. Johnson, Y.-H. Zhang особенности фотопроводимости, присущие номинально Institute for Physics of Microstructures не легированным образцам. Однако в легированных обof Russian Academy of Sciences, разцах относительный вклад процессов фотоионизации 603950 Nizhny Novgorod, Russia глубоких уровней, приводящих к PPPC, значительно Department of Electrical Engineering выше. Видимо, кроме мелких донорных состояний [18], and Center for Solid State Electronic Research, легирующая примесь Te может создавать в AlSb глубоArizona State University, кие донорные уровни, состояния которых лежат ниже Tempe, AZ 85287, USA уровня Ферми. Вероятно, с ионизацией таких уровней связан максимум PPPC при = 1эВ (рис. 5). При вы

Abstract

The persistent photoconductivity in AlSb / InAs / AlSb сокой концентрации теллура (образец B1444) процессы heterostructures with two-dimensional electron gas in InAs quanфотоионизации глубоких уровней доминируют, и NPPC tum wells has been investigated at T = 4.2 K. At the excitation не наблюдается во всем спектральном диапазоне.

by IR radiation = 0.6-1.2 eV positive persistent conductivity has been observed, the effect being related to the photoionization Список литературы of deep donors. At shorter wavelengths a negative persistent photoconductivity is observed resulting from the band-gap exci[1] C. Nguyen, B. Brar, C.R. Bolognesi, J.J. Pekarik, H. Kroemer, tation of electron-hole pairs and subsequent separation of electron J.H. English. J. Electron. Mater., 22, 255 (1993).

and holes by the built-in electric field, the electron capture by [2] G. Tuttle, H. Kroemer, J.H. English. J. Appl. Phys., 65, ionized donors and the hole recombination with two-dimensional (1989).

electrons in InAs. At >3.1 eV the abrupt drop of negative [3] C. Nguyen, B. Brar, H. Kroemer, J.H. English. Appl. Phys.

photoconductivity has been discovered. This effect is attributed to Lett., 60, 1854 (1992).

the switching-on a new channel of photoionization of deep donors [4] S. Ideshita, A. Furukawa, Y. Mochizuki, M. Mizuta. Appl.

in AlSb due to electron transitions into the energy band above the Phys. Lett., 60, 2549 (1992).

conduction one.

[5] J.D. Dow, J. Shen, S.Y. Ren. Superlat. Microstruct., 13, (1993).

[6] D.J. Chadi. Phys. Rev. B, 47, 13 478 (1993).

[7] J. Shen, J.D. Dow, S.Yu. Ren, S. Tehrani, H. Goronkin. J. Appl.

Phys., 73, 8313 (1993).

[8] J. Shen, H. Goronkin, J.D. Dow, S.Y. Ren. J. Appl. Phys., 77, 1576 (1995).

[9] A. Furukawa, S. Ideshita. J. Appl. Phys., 75, 5012 (1994).

[10] I. Lo, W.C. Mitchell, M.O. Manasreh, C.E. Stutx, K.R. Evans.

Appl. Phys. Lett., 60, 751 (1992).

Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, 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.