Люминесценция в p-i-n-структурах с компенсированными квантовыми ямами
Российский научный фонд, 22-22-00103
Адамов Р.Б.1, Мелентьев Г.А.1, Подоскин А.А.2, Кондратов М.И.2, Гришин А.Е.2, Слипченко С.О.2, Седова И.В.2, Сорокин С.В.2, Климко Г.В.2, Махов И.С.3, Фирсов Д.А.1, Шалыгин В.А.1
1Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
3Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Санкт-Петербург, Россия
Email: shalygin@rphf.spbstu.ru
Поступила в редакцию: 14 ноября 2023 г.
В окончательной редакции: 26 ноября 2023 г.
Принята к печати: 29 ноября 2023 г.
Выставление онлайн: 30 декабря 2023 г.
Исследованы фото- и электролюминесценция в p-i-n-структурах с компенсированными квантовыми ямами GaAs/AlGaAs с различными профилями легирования: с пространственным разделением доноров и акцепторов (доноры локализованы в квантовых ямах, акцепторы - в барьерах) и без него (и доноры, и акцепторы локализованы в квантовых ямах). Изучались спектральные характеристики люминесценции в ближнем ИК диапазоне при гелиевых температурах. Выявлены линии излучательной рекомбинации донор-основная подзона тяжелых дырок (D-hh1) и основная подзона электронов-акцептор (e1-A). В спектрах электролюминесценции при больших токах накачки наблюдалась лазерная генерация на указанных переходах. Установлено, что интегральная интенсивность лазерного излучения на переходах D-hh1 в структуре без пространственного разделения доноров и акцепторов была в 5 раз больше, чем в структуре с пространственным разделением. Именно эти переходы обеспечивают эффективное опустошение донорных уровней, что актуально для эмиссии терагерцового излучения на переходах e1-D. Результаты работы могут быть использованы при разработке терагерцовых эмиттеров с электрической накачкой. Ключевые слова: квантовые ямы, p-i-n-структуры, GaAs, AlAs, фотолюминесценция, электролюминесценция, ближний инфракрасный диапазон.
- M. Tonouchi. Nature Photonics, 1 (2), 97 (2007). https://doi.org/10.1038/nphoton.2007.3
- D.M. Mittleman. J. Appl. Phys., 122 (23), 230901 (2017). https://doi.org/10.1063/1.5007683
- A. Khalatpour, A.K. Paulsen, C. Deimert, Z.R. Wasilewski, Q. Hu. Nature Photonics, 15 (1), 16 (2021). https://doi.org/10.1038/s41566-020-00707-5
- A. Khalatpour, M.C. Tam, S.J. Addamane, J. Reno, Z. Wasilewski, Q. Hu. Appl. Phys. Lett., 122 (16), 161101 (2023). https://doi.org/10.1063/5.0144705
- A.V. Andrianov, J.P. Gupta, J. Kolodzey, V.I. Sankin, A.O. Zakhar'in, Yu.B. Vasil'ev. Appl. Phys. Lett., 103 (22), 221101 (2013). https://doi.org/10.1063/1.4832824
- А.О. Захарьин, Ю.Б. Васильев, Н.А. Соболев, В.В. Забродский, С.В. Егоров, А.В. Андрианов. ФТП, 51 (5), 632 (2017). http://dx.doi.org/10.21883/FTP.2017.05.44420.8432
- S.M. Li, W.M. Zheng, A.L. Wu, W.Y. Cong, J. Liu, N.N. Chu, Y.X. Song. Appl. Phys. Lett., 97 (2), 023507 (2010). https://doi.org/10.1063/1.3463467
- I.S. Makhov, V.Yu. Panevin, D.A. Firsov, L.E. Vorobjev, G.V. Klimko. J. Appl. Phys., 126 (17), 175702 (2019). https://doi.org/10.1063/1.5121835
- Р.Б. Адамов, А.Д. Петрук, Г.А. Мелентьев, И.В. Седова, С.В. Сорокин, И.С. Махов, Д.А. Фирсов, В.А. Шалыгин. НТВ СПбГПУ. Физ.-мат. науки, 15 (4), 32 (2022). https://doi.org/10.18721/JPM.15402
- R.B. Adamov, G.A. Melentev, I.V. Sedova, S.V. Sorokin, G.V. Klimko, I.S. Makhov, D.A. Firsov, V.A. Shalygin. J. Luminesc., 266, 120302 (2024). https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2023.120302
- D. Olego, M. Cardona. Phys. Rev. B, 22 (2), 886 (1980). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.22.886
- M.S. Feng, C.S. Ares Fang, H.D. Chen. Mater. Chem. Phys., 42 (2), 143 (1995). https://doi.org/10.1016/0254-0584(95)01566-3
- S.V. Poltavtsev, R.I. Dzhioev, V.L. Korenev, I.A. Akimov, D. Kudlacik, D.R. Yakovlev, M. Bayer. Phys. Rev. B, 102 (1), 014204 (2020). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.102.014204
- G. Bastard. Wave Mechanics Applied to Semiconductor Heterostructures (Les Ulis, Les Editions de Physique, 1988)
- А.Е. Жуков, Н.Ю. Гордеев, Ю.М. Шерняков, А.С. Паюсов, А.А. Серин, М.М. Кулагина, С.А. Минтаиров, Н.А. Калюжный, М.В. Максимов. Письма ЖТФ, 44 (15), 46 (2018). http://dx.doi.org/10.21883/PJTF.2018.15.46439.17345
- А.В. Малевская, Н.А. Калюжный, Ф.Ю. Солдатенков, Р.В. Левин, Р.А. Салий, Д.А. Малевский, П.В. Покровский, В.Р. Ларионов, В.М. Андреев. ЖТФ, 93 (1), 170 (2023). http://dx.doi.org/10.21883/JTF.2023.01.54078.166-22
- K.-K. Choi, B.F. Levine, C.G. Bethea, J. Walker, R.J. Malik. Appl. Phys. Lett., 50 (25), 1814 (1987). https://doi.org/10.1063/1.97706
- G. Bastard, J.A. Brum, R. Ferreira. Solid State Phys., 44, 229 (1991). https://doi.org/10.1016/S0081-1947(08)60092-2
- А.А. Подоскин, Д.Н. Романович, И.С. Шашкин, П.С. Гаврина, З.Н. Соколова, С.О. Слипченко, Н.А. Пихтин. ФТП, 53 (6), 839 (2019). http://dx.doi.org/10.21883/FTP.2019.06.47739.9058a
- А.А. Подоскин, Д.Н. Романович, И.С. Шашкин, П.С. Гаврина, З.Н. Соколова, С.О. Слипченко, Н.А. Пихтин. ФТП, 54 (5), 484 (2020). http://dx.doi.org/10.21883/FTP.2020.05.49266.9343
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.