部分有序(AlxGa1-x)0.51In0.49P(x=0.29)合金的发光衰减过程
作者单位:厦门大学物理系 中山大学超快速激光光谱学国家重点实验室
会议名称:《第九届全国发光学术会议》
会议日期:2001年
学科分类:080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术(可授工学、理学学位)] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程(可授工学、理学学位)] 080502[工学-材料学]
基 金:国家自然科学基金(编号:69776011) 福建省自然科学基金
摘 要:四元(AlGa)InP合金在与GaAs衬底实现晶格匹配的半导体合金中有最大的直接间隙,在可见光范围的光电器件上有重要的应用。在一定生长条件下,(AlGa)InP可自发形成一种长程有序的结构,表现出不同于普通Ⅲ-Ⅴ合金的独特性质。***等人用极化PLE谱观测到了价带分裂的情况;***等,***等通过Raman散射谱分别证实了这种有序结构的存在。我们也报道过(AlGa)InP(x=0.29)合金中发光谱峰随温度的反常蓝移现象,并把这种现象归结于有序结构超晶格效应的影响。本文利用时间分辨光谱来研究部分有序(AlGa)InP(x=0.29)合金的光学性质,直接观察到载流子的转移过程。与发光寿命相关的激发波长依赖关系和激发功率密度依赖关系都显示了载流子分布在相当宽的带内。分别在77K和300K温度下测量样品的时间分辨光谱,发光谱的强度先有一反常的增强,然后再发生衰退。而且,随着延迟时间的增加,发光谱峰发生一微小蓝移。这和变温发光谱中谱峰的Z-型依赖关系相吻合。这种现象明显表明了载流子的转移现象和子带的存在,证实了我们对带折叠效应的猜测。子带是由于有序结构的带折叠效应使导带的L带折叠到r带,载流子在时间衰减过程中从L带转移到r带。单指数的衰减规律表明L带和r带的载流子属于同一性质的载流子。该现象同时也揭示了发光谱峰温度依赖关系蓝移现象的来源。在300K下,时间分辨光谱中载流子转移现象更为明显,这是由于发光谱峰的蓝移发生在55~84k,在77K下,r带载流子浓度还强于L带载流子浓度。而在300K时,发光主要来自L带的载流子,所以该转移现象更为明显。