Logo BSU

Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на этот документ: https://elib.bsu.by/handle/123456789/306811
Заглавие документа: Lattice model of nonphonon donor–acceptor photoluminescence in germanium crystals
Другое заглавие: Решеточная модель бесфононной донорно-акцепторной фотолюминесценции в кристаллах германия
Авторы: Poklonski, N. A.
Anikeev, I. I.
Vyrko, S. A.
Тема: ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика
Дата публикации: 2023
Издатель: Springer
Библиографическое описание источника: Journal of Applied Spectroscopy. – 2023. – Vol. 90, № 5. – P. 970–976
Аннотация: A formula is proposed for calculating the spectral position of the peak of the nonphonon line (zero phonon line, ZPL) of donor–acceptor (DA) photoluminescence in p- and n-type covalent semiconductors with hydrogen-like impurities at low temperatures and low levels of steady-state interband photoexcitation. The model uses a nonstoichiometric simple cubic impurity lattice formed jointly by doping (majority) and compensating (minority) impurity atoms in the crystal matrix. It is assumed that the distribution densities of energy levels of donors forming the D0-band and energy levels of acceptors forming the A0-band in the band gap of the crystal are Gaussian with equal root-meansquare fluctuations of the ionization energy. Nonphonon radiative DA-recombination is considered to occur only between nearest neighbors in the impurity lattice upon a nonequilibrium electron transition from the energy level of the first excited state of donor to the acceptor energy level in the A0-band, which coincides with the Fermi level in this band in a p-type semiconductor or upon a nonequilibrium hole transition from the energy level of the first excited state of acceptor to the donor energy level in the D0-band, which coincides with the Fermi level in the band in an n-type semiconductor. The calculated dependence of the maximum of DA-photoluminescence nonphonon line on the concentration and degree of compensation of majority impurities by minority impurities is consistent with known experimental data for neutron-transmutation doped germanium crystals.
Аннотация (на другом языке): Предложена формула для расчета спектрального положения максимума линии бесфононной донорно-акцепторной (DA) фотолюминесценции ковалентных полупроводников p- и n-типа с водородоподобными примесями при низких температурах и низких уровнях стационарного межзонного фотовозбуждения. В модели использована нестехиометрическая простая кубическая примесная решетка, образованная совместно легирующими (основными) и компенсирующими (неосновными) атомами примесей в кристаллической матрице. Предположено, что плотности распределения уровней энергии доноров, образующих D0-зону, и уровней энергии акцепторов, образующих A0-зону, в запрещенной зоне кристалла являются гауссовыми с равными среднеквадратичными флуктуациями энергии ионизации. Считалось, что акт бесфононной излучательной DA-рекомбинации происходит только между ближайшими соседями в примесной решетке: при переходе неравновесного электрона с уровня энергии первого возбужденного состояния донора на уровень энергии акцептора в A0-зоне, совпадающий с уровнем Ферми в этой зоне в полупроводниках p-типа, или при переходе неравновесной дырки с уровня энергии первого возбужденного состояния акцептора на уровень энергии донора в D0-зоне, совпадающий с уровнем Ферми в этой зоне в полупроводниках n-типа. Результаты расчета зависимости максимума бесфононной линии DA-фотолюминесценции от концентрации и степени компенсации основных примесей неосновными согласуются с известными экспериментальными данными для нейтронно-трансмутационно легированных кристаллов германия.
URI документа: https://elib.bsu.by/handle/123456789/306811
https://rdcu.be/drXSC
ISSN: 0021-9037
DOI документа: 10.1007/s10812-023-01620-9
Финансовая поддержка: The work was supported by the State Program for Scientific Research of the Republic of Belarus "Materials science, new materials and technologies." Работа выполнена при поддержке ГПНИ Республики Беларусь “Материаловедение, новые материалы и технологии”.
Лицензия: info:eu-repo/semantics/openAccess
Располагается в коллекциях:Кафедра физики полупроводников и наноэлектроники (статьи)

Полный текст документа:
Файл Описание РазмерФормат 
ZhPS676-683.pdf355,57 kBAdobe PDFОткрыть
JAS970-976.pdf476 kBAdobe PDFОткрыть
Показать полное описание документа Статистика Google Scholar



Все документы в Электронной библиотеке защищены авторским правом, все права сохранены.