WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

щей к увеличению рекомбинационного времени жизни Порядок величины напряженности электрического поля носителей зарядов в структуре [1]. Второй эффект в барьерных слоях исходных структур можно оценить отличается от результатов исследований, которые ука- на основе зонной диаграммы (рис. 5), используя упрозывают на увеличение интенсивности ФЛ из КЯ вблизи щенные выражения F 0.5Eg/(Lb2 + Lcap) для верхнего поверхности из-за уменьшения электрических полей в и F Eg/Lb1 для нижнего барьеров (Eg — ширина структуре в результате пассивации поверхностных со- запрещенной зоны GaAs). Полученные значения напрястояний (например, [5]). Известно, что в GaAs большая женностей ( 200 и 30 кВ/см) являются достаточно плотность поверхностных состояний закрепляет уро- большими и несомненно способствуют распаду комплеквень Ферми приблизительно в середине запрещенной сов [1].

зоны [15]. Это приводит к появлению электрического Мы также должны отметить, что использовали плазполя вблизи поверхности, которое уменьшает интен- менные обработки с энергиями ионов водорода, которые сивность люминесценции из КЯ в области поля из-за превышают пороговую энергию образования точечных уменьшения силы осциллятора оптических переходов дефектов в GaAs. Согласно TRIM-вычислениям [17], при эффекте Штарка в квантово-размерных структурах, ионы водорода используемых нами энергий (< 400 эВ) а также из-за диссоциации экситонов [16]. Тем не создают точечные дефекты только в верхнем GaAs-слое менее мы полагаем, что наблюдаемое увеличение припо- структур. Тем не менее собственные дефекты в GaAs верхностных электрических полей в антимодулированно и AlGaAs обладают высокой подвижностью даже при легированных структурах связано именно с пассивацией низких температурах обработки. Обычно расстояния, на поверхностных состояний при отсутствии нейтрализации которых точечные дефекты могут сильно воздействовать атомарным водородом мелкой остаточной примеси в на эффективность люминесценции из GaAs/AlGaAs-кваннелегированной части структуры. Комплексы водорода товых ям, согласно экспериментам по ионному травлес мелкой примесью в отличие от более стабильных нию, составляют 100 нм [18,19]. В нашем случае комплексов с глубокой примесью быстро распадаются мы не наблюдали деградации ФЛ ни в барьерах, ни при наличии как сильных внутренних электрических в КЯ, что, вероятно, связано с пассивацией водородом полей в структуре, так и освещения, генерирующего большей части радиационных дефектов, образующихся неосновные носители заряда (в частности, при возбу- при плазменной обработке. Индикатором наличия слаждении ФЛ) [1]. Уменьшение плотности поверхностных бых радиационных нарушений в приповерхностной обласостояний приводит к откреплению уровня Ферми от сти структур можно считать появление в спектрах ФЛ Физика и техника полупроводников, 2002, том 36, вып. Фотолюминесценция антимодулированно легированных GaAs/AlGaAs-структур... GaAs-слоев структур, обработанных в плазме, слабой [9] T. Maeda, J.W. Lee, C.R. Abernathy, S.J. Pearton, F. Ren, C. Constantine, R.J. Shul. Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 510, полосы 1.48 эВ (e-VGa), обычно наблюдающейся при 209 (1998).

радиационных воздействиях [20].

[10] W.T. Masselink, Yia-Chung Chang, H. Morkoc. Phys. Rev. B, 32, 5190 (1985).

[11] G.C. Rune, P.O. Holtz, M. Sundaram, J.L. Merz, A.C. Gossard, 4. Заключение B. Monemar. Phys. Rev. B, 44, 4010 (1991).

[12] L.E. Oliveira, G.D. Mahan. Phys. Rev. B, 47, 2406 (1993).

Антимодулированно легированные кремнием [13] D.C. Reynolds, C.E. Leak, K.K. Bajaj, C.E. Stutz, R.J. Jones, GaAs/AlGaAs-структуры с одиночными квантовыми ямаK.R. Evans, P.W. Yu, W.M. Theis. Phys. Rev. B, 40, ми вблизи поверхности, полученные методом МЛЭ, (1989).

[14] J.A. Brum, C. Priester, G. Allan. Phys. Rev. B, 32, 2378 (1985).

были обработаны в водородной плазме и исследованы [15] M.D. Pashley, K.W. Haberern, R.M. Feenstra, P.D. Kirchner.

методами ФЛ, ВФЛ и ФО при 5 K.

Phys. Rev. B, 48, 4612 (1993).

В спектрах ФЛ из КЯ исходных структур при возбу[16] C. Weisbuch, B. Vinter. Quantum semiconductor structures.

ждении длиной волны 720 нм доминировал электронный Fundamentals and Applications (San Diego, Academic Press, переход на акцептор углерода (1e-AQW). При возбу1991).

ждении длиной волны 488 нм наблюдались связанные [17] Handbook of ion implantation technology, ed. by J.F. Ziegler с примесями CAs и SiGa переходы 1e-AQW и D0 -1hh.

QW (Amsterdam, Horth-Holland, 1992).

Экситонные переходы 1e-1hh, 1e-1lh обнаружены только [18] H.F. Wong, D.L. Green, T.Y. Liu, D.G. Lishan, M. Bellis, в спектрах ВФЛ. После обработки в водородной плазме E.L. Hu, P.M. Petroff, P.O. Holtz, J.L. Merz. J. Vac. Sci.

Technol. B, 6, 1906 (1988).

наблюдалось сильное увеличение интенсивности пере[19] R. Germann, A. Forchel, M. Bresch, H.P. Meier. J. Vac. Sci.

ходов 1e-AQW и D0 -1hh только при возбуждении ФЛ QW Technol. B, 7, 1475 (1989).

выше ширины запрещенной зоны AlGaAs как следствие [20] S.M. Khanna, A. Jorio, C. Carlone, M. Parenteau, A. Houпассивации атомарным водородом глубоких дефектов в dayer, J.W. Gerdes. IEEE Trans. Nucl. Sci., 42, 2095 (1995).

барьерных слоях. В то же время экситонные переходы были ослаблены обработкой в плазме. Из спектров ВФЛ Редактор Л.В. Беляков и ФО следует, что электрическое поле в приповерхностной области структур усилилось.

Photoluminescence of anti-modulation Усиление электрического поля в антимодулированно doped near-surface GaAs/AlGaAs single легированных структурах с КЯ в результате плазменной quantum well structures exposed обработки объясняется пассивацией поверхностных соto hydrogen plasma стояний атомарным водородом при отсутствии нейтрализации мелкой примеси в эпитаксиальных слоях струк- Yu.A. Bumai, G. Gobsch, R. Goldhahn, N. Stein, туры (вследствие распада комплексов с водородом). Это A. Golombek, V. Nakov, T.S. Cheng+ приводит к откреплению уровня Ферми от середины Belarussian State Polytechnical Academy, запрещенной зоны и его смещению к уровню энергии 220027 Minsk, Belarus акцепторной примеси в специально не легированном Institute f. Physic, TU Ilmenau, PSF 327, верхнем слое GaAs (p-типа).

D-98684 Ilmenau, FRG + School of Physics and Astronomy, Nottingham University, Список литературы Nottingham NG7 2RD, UK [1] S.J. Pearton. Mater. Sci. Forum., 148–149, 393 (1994).

Abstract

The anti-modulation Si-doped GaAs/AlGaAs struc[2] L. Pavesi, F. Martelli, D. Martin, F.K. Reinhart. Appl. Phys.

tures with near-surface single quantum wells (QWs) grown Lett., 54, 1522 (1989).

[3] J.M. Zavada, F. Voillot, N. Lauert, R.G. Wilson, B. Theys. by molesular-beam epitaxy were exposed to hydrogen plasma J. Appl. Phys., 73, 8489 (1993). at 260C and investigated by low-temperature photoluminescence, [4] R. Fisher, G. Peter, E.O. Gbel, M. Capazzi, A. Frova, photoluminescence excitation and photoreflectance spectroscopy.

A. Fisher, K. Ploog. Appl. Phys. Lett., 60, 2788 (1992).

After hydrogenation, the quenching of the excitonic luminescence [5] Y.-L. Chang, I.-H. Tang, Y.-H. Zhang, J. Merz, E. Hu, A. Frova, for the below AlGaAs band gap excitation due to the increase V. Emiliani. Appl. Phys. Lett., 62, 2697 (1993).

of electric field in the structure has been observed. The effect is [6] J. Chevallier, B. Clerjand, B. Pajot. In: Semiconductors and consistent with unpinning of Fermi level from mid gap of nominally Semimetals (San Diego, Academic Press, 1991) v. 34, p. 447.

undoped (p-type) GaAs cap layer due to passivation of surface [7] F. Sarto, M. Capizzi, A. Frova. Semicond. Sci. Technol., 8, states by hydrogen without neutralization of shallow impurities 1231 (1993).

in the epilayers (owing to ligth- and fielf-induced decay of the [8] P.O. Holz, A.C. Ferreira, Q.X. Zhao, B. Monemar, M. Suncopmlexes containing hydrogen).

daram, K. Campman, J.L. Merz, A.C. Gossard. Shallow-Level Centers in Semiconductors (Amsterdam, North-Holland, 1996) p. 67.

Физика и техника полупроводников, 2002, том 36, 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.