Статья на тему Радиационно–стимулированная релаксация напряжений в квантовых ямах

Радиационно–стимулированная релаксация напряжений в квантовых ямах

М.Б.  Шарибаев, С. Қайыпназаров

Каракалпакский Государственный Университет иени Бердаха, ул.Ч.Абдирова, 1. г.Нукус, Республика Узбекистан.

Интерес к излучению квантово-размерных структур на основе А²В⁶ материалов обусловлен возможностью изготовления на их базе инжекционных источников когерентного [1] и некогерентного излучений, а также излучателей с электронной накачкой [2], перекрывающих практически весь видимый диапазон. Однако реализация данного класса гетероструктур столкнулась с проблемой деградации их свойств как в процессе работы, так и при различных термообработках при изготовлении приборов. Ухудшение качества гетероэпитаксиальных слоев обычно связывают с размножением дислокаций в активных областях при работе прибора. Существенную роль при этом может играть присутствие подвижных точечных дефектов на фоне релаксационных процессов, связанных с заметным рассогласованием параметров слоев и подложки GaAs. Важным фактором также являются электронные возбуждении. В данной работе изучено влияние  и облучения электронами, рентгеновскими квантами, создающими только электронные возбуждения, на изменение оптических характеристик CdZnTe/ZnTe.

Измерения спектров ФЛ и отражения (R()) в диапазоне от 1.4 до 2.4 эВ проводили в температурной области от 4.2 до 80 К на автоматизированной установке с решёточным, а в диапазоне 0.6 –1.4 эВ с призменным монохроматорами. Спектры ФЛ возбуждались излучением аргонового лазера с  мкм и  мкм.

Исследовано влияние двух типов радиационной обработки структур А²В⁶: электронами и рентгеновскими квантами. Температура образцов при облучении не превышала 60°С.

На рис.1 приведены спектры PL исходного образца с квантово-размерными слоями, нанесенными на буферный слой (кривая 1) и после облучения рентгеновскими квантами квантами. В области энергий E_g = hn = E_g – 25 мэВ, где E_g – ширина запрещенной зоны ZnTe (E_g = 2,37 эВ, 77К), наблюдаются полосы люминесценции, принадлежащие буферному слою и связанные со свободным экситоном, расщепленным двухосным напряжением на две составляющие - I_FX^hh и I_FX^lh (I_FX^hh = 2,366 эВ, 524 нм) и полосы, являющейся наложением полосы I_FX^lh и полосы связанного на доноре экситона (I_FX^lh = I₂^Ga = 2,3609 эВ, 525,2 нм), возможно поляритонное излучение [3]. Наблюдается паразитный резонансно усиленный 7LO-фонон при возбуждении l_exc=4880 нм.  В области энергий E_g £ 25 мэВ £ hn £ 2,3 эВ наблюдается доминирующая по интенсивности полоса люминесценции, принадлежащая излучению от трех туннельно-связанных ям и соответствующая наиболее низкоэнергетическому переходу с участием тяжелых дырок 1hh – (I^КЯ = 2,319 эВ, 534,8 нм) и довольно слабая полоса с hn = 2,33 эВ, 531,4 нм, возможно также связанная с одной из квантовых ям [4]. Величина деформаций после облучения рентгеновскими квантами  составила величину e= 5.4·10^-4, 77 К,

Рис. 1. Спектры ФЛ при 77 К (№2-1) исходного (кривая 1) и (№2-3) облученного рентгеновскими лучами (кривая 2) образца с тремя тунельно-связанными квантовыми ямами. l_exc = 0.488 мкм, P_exc = 5 Вт/см²

Список литературы

1. Venger E.F., Sadof’ev Yu.G., Semenova G.N. et. Al.// SPIE Proccedings. 1998. V.3890. P.170-176; P.537-541.

2. Брайловский Е.Ю., Здебский А.П., Корчная В.Л. и др.// Письма в ЖТФ. 1987. Т.13. N20. С.1310-1313.

3. Bagaev V.S., Zaitsev V.V., Onishchenko E.E., Sadofyev Yu.G.// Abstr. of 9^th Intern. Conf. “II-VI Compounds”, Kyoto. Japan. 2007

4.      Иванов С.В., Торопов А.А.,Сорокин С.В. и др.//ФТП.-1998.-Т.32.-С. 1272.

.