Вышедшие номера
Экситонный механизм возбуждения ионов эрбия в кремнии
Бреслер М.С.1, Гусев О.Б.1, Захарченя Б.П.1, Яссиевич И.Н.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Поступила в редакцию: 8 декабря 1995 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 1996 г.

Построена теоретическая модель механизма возбуждения ионов эрбия в кристаллическом кремнии при оптической и электрической накачке. Основным этапом процесса возбуждения является оже-рекомбинация экситона, связанного на донорном уровне, образующемся при введении иона эрбия в полупроводниковую матрицу. Решение системы кинетических уравнений, описывающих баланс свободных электронов, свободных экситонов, связанных экситонов и возбужденных ионов эрбия, позволяет найти зависимости концентраций свободных и связанных экситонов и возбужденных ионов эрбия от температуры и уровня накачки. Модель объясняет экспериментально наблюдаемые зависимости интенсивностей люминесценции свободных экситонов и ионов эрбия от уровня возбуждения и существование корреляции между этими зависимостями, а также температурную зависимость уровня насыщения люминесценции ионов эрбия и температурное гашение этой люминесценции. Показано, что основной причиной температурного гашения люминесценции ионов эрбия является ионизация донорного центра, образованного ионом эрбия, что препятствует связыванию на этом центре свободного экситона.