ENHANCEMENT OF EXCITONIC PHOTOLUMINESCENCE IN SILICON-DOPED n⁺/i-GaAs STRUCTURES
V. Kazlauskai
tė, A. Sužiedėlis, A. Čerškus, J. Gradauskas, S. Ašmontas, and J. Kundrotas
Semiconductor Physics Institute, A. Goštauto 11, LT-01108 Vilnius, Lithuania
E-mail: vika@pfi.lt

Received 11 June 2009; revised 8 September 2009; accepted 15 September 2009

We present photoluminescence spectra of a molecular beam epitaxy grown GaAs structure consisting of the layer of intrinsic conductivity having 500 nm thickness and capped with silicon-doped 100 nm thick layer. The spectra were measured in the range of 3.6–77 K crystal lattice temperatures and at various laser excitation energies. Possible mechanisms of experimentally observed excitonic line narrowing and intensity enhancement in n⁺/i-GaAs homojunction are discussed.

Keywords: GaAs homojunction, photoliuminescence, exciton

EKSITONINĖS FOTOLIUMINESCENCIJOS SUSTIPRĖJIMAS n⁺/i-GaAs DARINIUOSE SU SILICIO PRIEMAIŠA
V. Kazlauskai
tė, A. Sužiedėlis, A. Čerškus, J. Gradauskas, S. Ašmontas, J. Kundrotas
Puslaidininkių fizikos institutas, Vilnius, Lietuva

Ištirta n⁺/i-GaAs vienalyčių sandūrų fotoliuminescencija plačiame temperatūros ruože – nuo 3,6 iki 77 K, esant įvairiems žadinančios lazerio šviesos intensyvumams. Gauti rezultatai palyginti su i-GaAs sluoksnio fotoliuminescencijos tyrimų rezultatais. Aptiktas eksitoninės spinduliuotės iš savojo laidumo (i) sluoksnio sustiprėjimas ir linijos susiaurėjimas vienalytėje sandūroje lyginant su epitaksiniu sluoksniu. Nustatyta, kad eksitoninės linijos sustiprėjimas priklauso nuo viršutinio elektroninio laidumo (n⁺) sluoksnio storio, tuo pačiu ir nuo elektronų tankio šiame sluoksnyje. Eksperimentiniai rezultatai ir teorinis vidinio elektrinio lauko įvertinimas leido daryti prielaidą, jog eksitoninės linijos sustiprėjimas susijęs su didelio tankio eksitonų susidarymu savojo laidumo sluoksnyje dėl krūvininkų dreifo vidiniame elektriniame lauke ir jų akumuliacijos siauroje šio sluoksnio srityje. Eksitoninės linijos susiaurėjimas gali būti susijęs su krūvininkų sąveikos su kristalo nehomogeniškumais pakitimu ir kolektyvine eksitonų sąveika.