Вышедшие номера
Оптические и электрические свойства микроструктур на основе GaN : Si с широким диапазоном уровней легирования
Агекян В.Ф.1, Борисов Е.В.1, Воробьев Л.Е.2, Мелентьев Г.А.2, Nykanen Н.3, Riuttanen L.3, Серов А.Ю.1, Suihkonen S.3, Svensk O.3, Философов Н.Г.1, Шалыгин В.А.2, Шелухин Л.А.1
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
3Aalto University, School of Electrical Engineering, Espoo, Finland
Email: vfag@rambler.ru
Поступила в редакцию: 30 октября 2014 г.
Выставление онлайн: 20 марта 2015 г.

Изучены оптические и электрические свойства легированных кремнием эпитаксиальных слоев нитрида галлия, выращенных на сапфире. Исследования проведены в широком диапазоне концентраций кремния по обе стороны от перехода Мотта. Уточнены значения критических концентраций атомов Si, соответствующие формированию примесной зоны в нитриде галлия (~2.5· 1018 cm-3) и перекрытию примесной зоны с зоной проводимости (~2· 1019 cm-3). Обнаружена немонотонность сдвига максимума спектра фотолюминесценции при увеличении уровня легирования. Этот сдвиг определяется двумя факторами: 1) усилением обменного взаимодействия, приводящего к уменьшению ширины запрещенной зоны, 2) изменением механизма излучения с ростом концентрации доноров. Изучена температурная зависимость экситонной люминесценции с участием оптических фононов. Методом рамановской спектроскопии измерены энергии фонон-плазмонных мод в слоях GaN : Si с различными концентрациями кремния. Работа поддержана частично Министерством образования и науки РФ и грантом СПбГУ 11.37.646.2013.