Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2025, выпуск 9 » Статья стр. 563
<<<
Фотоиндуцированная перенормировка запрещенной зоны в вырожденных узкозонных эпитаксиальных пленках n-InGaN
Российский научный фонд, 24-22-00320
Кудрявцев К.Е.1, Андреев Б.А.1, Лобанов Д.Н.1, Калинников М.А.1, Новиков А.В.1, Красильник З.Ф.1
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
Email: konstantin@ipmras.ru
Поступила в редакцию: 19 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 29 ноября 2025 г.
Принята к печати: 1 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 2 января 2026 г.
PDF версия
На основании анализа низкотемпературных спектров стимулированной эмиссии делаются выводы о величине эффекта сужения запрещенной зоны Δ EBGN в вырожденных, n~1019 см-3, эпитаксиальных пленках InGaN с долей индия ~ 60 % в условиях интенсивного фотовозбуждения. Величина d(Δ EBGN)/dn превышает 2 мэВ/1017 см-3 и определяется, по-видимому, преимущественно кулоновским взаимодействием вырожденных (равновесных) электронов и неравновесных дырок, локализованных в неоднородностях зонного потенциала. Соответствующая поправка к ширине запрещенной зоны заметно превышает вклад обменного взаимодействия электронов, а суммарный эффект перекомпенсирует заливку электронных состояний (эффект Бурштейна-Мосса) и обеспечивает красный сдвиг линии генерации при большей интенсивности накачки. Это напрямую определяет особенности конкуренции модового усиления и потерь в объемных пленках In(Ga)N. Полученные результаты могут быть спроецированы и на перспективные низкоразмерные структуры для излучателей красного диапазона с квантовыми ямами на основе InGaN "средних" составов. Ключевые слова: нитрид индия-галлия, стимулированная эмиссия, перенормировка запрещенной зоны.
  1. G.B. Cross, Z. Ahmad, D. Seidlitz, M. Vernon, N. Dietz, D. Deocampo, D. Gebregiorgis, S. Lei, A. Kozhanov. J. Cryst. Growth, 536, 125574 (2020). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2020.125574
  2. L. Chen, S. Sheng, B. Sheng, T. Wang, L. Yang, B. Zhang, J. Yang, X. Zheng, Z. Chen, P. Wang, W. Ge, Bo Shen, X. Wang. Appl. Phys. Express, 15, 011004 (2022). DOI: 10.35848/1882-0786/ac4449
  3. A. Imran, M. Sulaman, M. Yousaf, M.A. Anwar, M. Qasim, G. Dastgeer, K.A.A. Min-Dianey, B. Wang, X. Wang. Adv. Mater. Interf., 10, 2200105 (2023). DOI: 10.1002/admi.202200105
  4. V. Yu, Davydov, A.A. Klochikhin, V.V. Emtsev, D.A. Kurdyukov, S.V. Ivanov, V.A. Vekshin, F. Bechstedt, J. Furthmuller, J. Aderhold, J. Graul, A.V. Mudryi, H. Harima, A. Hashimoto, A. Yamamoto, E.E. Haller. Phys. Status Solidi В, 234, 787 (2002). DOI: 10.1002/1521-3951(200212)234:3<787::AID-PSSB787>3.0.CO;2-H
  5. S.C. Jain, J.M. McGregor, D.J. Roulston. J. Appl. Phys., 68, 3747 (1990). DOI: 10.1063/1.346291
  6. S.C. Jain, D.J. Roulston. Solid-State Electron., 34, 453 (1991). DOI: 10.1016/0038-1101(91)90149-S
  7. X. Zhang, S.-J. Chua, W. Liu, K.B. Chong. Appl. Phys. Lett., 72, 1890 (1998). DOI: 10.1063/1.121217
  8. M. Yoshikawa, M. Kunzer, J. Wagner, H. Obloh, P. Schlotter, R. Schmidt, N. Herres, U. Kaufmann. J. Appl. Phys., 86, 4400 (1999). DOI: 10.1063/1.371377
  9. R. Kudrawiec, M. Motyka, J. Misiewicz, B. Paszkiewicz, R. Paszkiewicz, M. Tlaczala. J. Phys. D: Appl. Phys., 41, 165109 (2008). DOI: 10.1088/0022-3727/41/16/165109
  10. В.Ю. Давыдов, А.А. Клочихин. ФТП, 38, 897 (2004)
  11. S.P. Fu, T.T. Chen, Y.F. Chen. Semicond. Sci. Technol., 21, 244 (2006). DOI: 10.1088/0268-1242/21/3/005
  12. E. Alarcon-Llado, T. Brazzini, J.W. Ager. J. Phys. D: Appl. Phys., 49, 255102 (2016). DOI: 10.1088/0022-3727/49/25/255102
  13. F. Chen, A.N. Cartwright, H. Lu, W.J. Schaff. J. Cryst. Growth, 269, 10 (2004). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2004.05.028
  14. K. Fukunaga, M. Hashimoto, H. Kunugita, J. Kamimura, A. Kikuchi, K. Kishino, K. Ema. Appl. Phys. Lett., 95, 232114 (2009). DOI: 10.1063/1.3272916
  15. A. Mohanta, D.-J. Jang, M.-S. Wang, L.W. Tu. J. Appl. Phys., 115, 044906 (2014). DOI: 10.1063/1.4862958
  16. Y.J. Wang, S.J. Xu, Q. Li, D.G. Zhao, H. Yang. Appl. Phys. Lett., 88, 041903 (2006). DOI: 10.1063/1.2168035
  17. G. Xu, G. Sun, Y.J. Ding, H.-P. Zhao, G. Liu, J. Zhang, N. Tansu. J. Appl. Phys., 113, 033104 (2013). DOI: 10.1063/1.4775605
  18. D. Iida, K. Ohkawa. Semicond. Sci. Technol., 37, 013001 (2022). DOI: 10.1088/1361-6641/ac3962
  19. P. Li, H. Li, M.S. Wong, P. Chan, Y. Yang, H. Zhang, M. Iza, J.S. Speck, S. Nakamura, S.P. Denbaars. Crystals, 12, 541 (2022). DOI: 10.3390/cryst12040541
  20. X. Zhao, Ke Sun, S. Cui, B. Tang, H. Hu, S. Zhou. Adv. Photon. Res., 4, 2300061 (2023). DOI: 10.1002/adpr.202300061
  21. T.H. Ngo, B. Gil, B. Damilano, K. Lekhal, P. de Mierry. Superlatt. Microstruct., 103, 245 (2017). DOI: 10.1016/j.spmi.2017.01.026
  22. Д.Н. Лобанов, М.А. Калинников, К.Е. Кудрявцев, Б.А. Андреев, П.А. Юнин, А.В. Новиков, Е.В. Скороходов, З.Ф. Красильник. ФТП, 58, 220 (2024). DOI: 10.61011/FTP.2024.04.58547.6357H
  23. К.Е. Кудрявцев, Д.Н. Лобанов, М.А. Калинников, А.В. Новиков, Б.А. Андреев, З.Ф. Красильник. Письма ЖЭТФ, 121, 688 (2025). DOI: 10.31857/S0370274X25040234
  24. S.A. Kazazis, E. Papadomanolaki, M. Androulidaki, M. Kayambaki, E. Iliopoulos. J. Appl. Phys., 123, 125101 (2018). DOI: 10.1063/1.5020988
  25. V. Lebedev, V. Cimalla, J. Pezoldt, M. Himmerlich, S. Krischok, J.A. Schaefer, O. Ambacher, F.M. Morales, J.G. Lozano, D. Gonzalez. J. Appl. Phys., 100, 094902 (2006). DOI: 10.1063/1.2363233
  26. T.D. Veal, I. Mahboob, L.F.J. Piper, C.F. McConville, H. Lu, W.J. Schaff. J. Vac. Sci. Technol. B, 22, 2175 (2004). DOI: 10.1116/1.1771672
  27. S. Hess, R.A. Taylor, J.F. Ryan, B. Beaumont, P. Gibart. Appl. Phys. Lett., 73, 199 (1998). DOI: 10.1063/1.121754
  28. K.L. Shaklee, R.F. Leheny. Appl. Phys. Lett., 18, 475 (1971). DOI: 10.1016/0022-2313(73)90072-0
  29. L. Dal Negro, P. Bettotti, M. Cazzanelli, D. Pacifici, L. Pavesi. Optics Commun., 229, 337 (2004). DOI: 10.1016/j.optcom.2003.10.051
  30. S.-Ze Sun, Yu-C. Wen, S.-H. Guol, H.-M. Lee, S. Gwo, C.-K. Sun. J. Appl. Phys., 103, 123513 (2008). DOI: 10.1063/1.2940737
  31. S.P. Fu, Y.F. Chen, K. Tan. Solid State Commun., 137, 203 (2006). DOI: 10.1016/j.ssc.2005.11.013
  32. J. Wu, W. Walukiewicz, W. Shan, K.M. Yu, J.W. Ager III, E.E. Haller, Hai Lu, W.J. Schaff. Phys. Rev. B, 66, 201403 (2002). DOI: 10.1103/PhysRevB.66.201403
  33. D.S. Arteev, A.V. Sakharov, E.E. Zavarin, W.V. Lundin, A.N. Smirnov, V.Yu. Davydov, M.A. Yagovkina, S.O. Usov, A.F. Tsatsulnikov. J. Phys.: Conf. Ser., 1135, 012050 (2018). DOI: 10.1088/1742-6596/1135/1/012050
  34. S.A. Kazazis, E. Papadomanolaki, E. Iliopoulos. J. Appl. Phys., 127, 225701 (2020). DOI: 10.1063/1.5128448

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.

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme