$\beta$-Ga$_{2}$O$_{3}$ 中的各向异性激子光电流

我们在 (001) $\beta$-Ga$_{2}$O$_{3}$ 肖特基光电探测器上测量了偏振依赖的光电流谱，其中光的线偏振在 ab 平面内旋转。观察到 4.92 eV、5.15 eV 和 5.44 eV 处的三个光谱峰，其强度随光学偏振方向变化。这些峰的跃迁能量与先前报道的 $\beta$-Ga$_{2}$O$_{3}$ 中由于价带 p 轨道各向异性和电子-空穴库仑吸引修饰的带间跃迁所产生的激子一致。测得的光电流偏振依赖性与我们基于各向异性吸收的电磁模拟预测相符，该模拟使用了先前椭偏仪研究提取的复介电函数张量。这些结果说明了激子吸收与光电流在 $\beta$-Ga$_{2}$O$_{3}$ 中带隙上下均占主导地位，展示了对各向异性光生载流子的理论/实验综合理解，并验证了这一低对称性超宽禁带半导体先前原子尺度的能带结构计算。