излучения может происходить дальнейшее возбуждение примесного
центра
,
сопровождающееся образованием свободных носителей и по
-
следующей электронно
-
дырочной рекомбинацией
.
На рис
. 2
видна полоса излучения
,
соответствующая межзонно
-
му переходу
(
E
=
E
g
)
.
При этом экситонного излучения практиче
-
ски не наблюдается
.
Это можно объяснить следующим образом
.
В
случае обычного приповерхностного возбуждения фотолюминесцен
-
ции квантами с энергией
,
превышающей энергию запрещенной зоны
,
сильное поглощение возбуждающего излучения приводит к высокой
концентрации электронно
-
дырочных пар
,
достаточной для нейтра
-
лизации заряженных примесей и образования экситонов
.
Напротив
,
при фотовозбуждении излучением в области прозрачности образца в
условиях температур жидкого гелия поглощение света и концентрация
неравновесных носителей малы
,
что приводит к достаточно высокой
концентрации заряженных состояний типа донорных и акцепторных
ионов
.
Концентрация
“
замороженной
”
плазмы таких заряженных со
-
стояний оказывается достаточной
,
чтобы препятствовать образованию
экситонов
,
характеризуемых относительно большим боровским ради
-
усом
[8, 9].
В результате не локализованные на донорах и акцепторах
неравновесные носители находятся в состоянии плазмы свободных
носителей и обусловливают линию межзонной АФЛ на рис
. 2.
Таким образом
,
в настоящей работе установлено
,
что при облуче
-
нии кристалла фосфида галлия при
Т
= 4
,
2
К гелий
-
неоновым лазером
в области прозрачности данного материала в объеме образца происхо
-
дит электронное возбуждение
“
долгоживущих
”
локализованных при
-
месных центров и образование дырок в валентной зоне
.
На следующем
этапе под действием света электроны из примесных центров переходят
в зону проводимости
.
В дальнейшем происходит электронно
-
дырочная
рекомбинация
.
Наблюдаемые при этом спектры объемной АФЛ позволяют полу
-
чить информацию о примесных центрах
,
присутствующих в объеме
полупроводникового материала
.
Таким образом
,
выполнен анализ при
-
месей в объеме исследованных кристаллов фосфида галлия
.
Такой ре
-
зультат может быть использован в дальнейшем для мониторинга при
-
месных состояний в реальных полупроводниковых кристаллах
,
а так
-
же для совершенствования технологии получения сверхчистых полу
-
проводниковых материалов
.
Кроме того
,
ступенчатое возбуждение сво
-
бодных носителей в области лазерного луча в кристалле открывает воз
-
можности для создания фотостимулированной проводимости в объеме
полупроводника в условиях
,
когда длина волны возбуждающего излу
-
чения больше длины волны
“
красной границы
”
фотопроводимости
.
ISSN 0236-3933.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Естественные науки
". 2004.
№
1 13
