ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2012, № 12 · ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Генерация терагерцового излучения при межзонном фотовозбуждении эпитаксиальных слоев n-GaN

А.О. Захарьин1, А.В. Бобылев2, А.А. Усикова1, А.В. Андрианов1

1 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Россия
2 Национальный исследовательский университет «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет», Россия
Полный текст (PDF) УДК 537.872.31.029.66/.71, 621.315.595 EDN PXPOED

Аннотация

Сообщается об экспериментальном обнаружении и исследовании люминесценции в терагерцовой (ТГц) области спектра при стационарном межзонном фотовозбуждении эпитаксиальных слоёв n-GaN(Si). Свойства обнаруженного ТГц излучения свидетельствуют о том, что излучение возникает вследствие захвата неравновесных электронов на ионизованные донорные центры. Оптические переходы типа 2P → 1S между первым возбуждённым и основным состоянием донорной примеси вносят основной вклад в ТГц фотолюминесценцию.

  • спектроскопия
  • терагерцовое излучение
  • легированные полупроводники
  • фотолюминесценция
Abstract (in English)

We report on experimental observation and study of terahertz (THz) luminescence under continuous-wave interband excitation of n-GaN(Si) epitaxial layers. Properties of the THz emission show that the emission occurs due to capture of non-equilibrium electrons on ionized donor centers. Optical transitions of 2P → 1S type between first excited and ground donor states give main contribution in THz photoluminescence.

Для цитирования

Захарьин А.О., Бобылев А.В., Усикова А.А., Андрианов А.В. Генерация терагерцового излучения при межзонном фотовозбуждении эпитаксиальных слоев n-GaN // Журнал радиоэлектроники. – 2012. – № 12.

Литература

  1. А.В. Андрианов, А.О. Захарьин, И.Н. Яссиевич, Н.Н. Зиновьев. «Терагерцовая электролюминесценция в условиях пробоя мелкого акцептора в германии»// Письма в ЖЭТФ, 2004, т. 79, выл. 8, с. 448-451.
  2. А.В. Андрианов, А.О. Захарьин, Ю.Л. Иванов, М.С. Кипа. «Примесная терагерцовая люминесценция при межзонном фотовозбуждении полупроводников»// Письма в ЖЭТФ, 2010, т. 91, вып. 2, с. 102-105.
  3. A.O. Zakhar’in, A.V. Andrianov, A.Yu. Egorov, N.N. Zinov’ev. “Terahertz photoluminescence from GaAs doped with shallow donors at interband excitation”//Appl. Phys. Lett., 2010, v. 96, p. 211 118.
  4. В.Н. Абакумов, В.И. Перель, И.Н. Яссиевич. «Безызлучательная рекомбинация в полупроводниках» // Изд-во ПИЯФ РАН, 1997.
  5. Н.Н. Зиновьев, А.В. Андрианов, В.Ю. Некрасов, Л.В. Беляков, О.М. Сресели, Г. Хилл, Дж.М. Чемберлен. «Электролюминесценция квантово-каскадных структур в терагерцовом диапазоне»//ФТП, 2002, т. 36, вып. 2, с. 234-237.
  6. F. Mireles, S.E. Ulloa. “Zeeman splitting of shallow donors in GaN”//Appl. Phys. Lett., 1999, v. 74, p. 248-250.
  7. H. Wang, A.-B. Chen. "Calculation of shallow donor levels in GaN"// J. Appl. Phys., 2000, v. 87, p. 7859-7863.
  8. V.A. Shalygin, L.E. Vorobjev, D.A. Firsov, V.Yu. Panevin, A.N. Sofronov, G.A. Melentyev, A.V. Antonov, V.I. Gavrilenko, A.V. Andrianov, A.O. Zakharin, S. Suihkonen, P.T. Torma, M. Ali, H. Lipsanen."Impurity breakdown and terahertz luminescence in GaN epilayers under external electric field" // J. Appl. Phys., 2009, v. 106, 123 523.
  9. A.V. Andrianov, D.E. Lacklison, J.W. Orton, D.J. Dewsnip, S.E. Hooper, C.T. Foxon. “Low-temperature photoluminescence study of GaN films grown by MBE”//Semicond. Sci. Technol., 1996, v. 11, p. 366-371.
  10. А.В. Акимов, А.А. Каплянский, В.В. Криволапчук, Е.С. Москаленко. «Проявление метастабильных локализованных состояний дырок в медленной кинетике краевой люминесценции n-GaAs» // Письма ЖЭТФ, 1987, т. 46, с. 35-39.
  11. J.W. Orton, D.E. Lacklison, A.V. Andrianov, T.S. Cheng, D.J. Dewsnip, C.T. Foxon, L.C. Jenkins, S.E. Hopper. "Photoluminescence study of silicon-doped GaN grown by MBE on GaAs substrates" // Sol. St. Electron., 1997, v. 41, p. 219-222.