GaN 中的载流子扩散——一项阴极荧光研究。I：温度相关的产生体积
材料科学
2022-02-09 v4 应用物理
摘要
通过阴极荧光成像确定 GaN 和 GaAs 等半导体的载流子扩散长度需要准确了解所产生载流子的空间分布。为了获得在 10 至 300 K 样品温度下产生的载流子的横向分布，我们利用穿过嵌入厚 GaN 和 GaAs 层中单一量子阱测量的阴极荧光强度分布。薄的 (Al,Ga)N 和 (Al,Ga)As 势垒分别阻止在 GaN 和 GaAs 层中扩散的载流子到达量子阱，否则会使分布变宽。发现实验阴极荧光分布系统地宽于通过蒙特卡洛程序 CASINO 计算的能量损失分布，且宽度随温度降低而单调增加。该效应在 GaN 和 GaAs 中均被观测到，并在更高加速电压下变得更加显著。我们从控制热载流子能量弛豫的电子-声子相互作用以及初始载流子分布的形状两方面讨论了这一现象。最后，我们提出了一种现象学方法来模拟载流子产生体积，可用于研究载流子扩散的温度依赖性。
引用
@article{arxiv.2002.08713,
title = {Carrier diffusion in GaN -- a cathodoluminescence study. I: Temperature-dependent generation volume},
author = {Uwe Jahn and Vladimir M. Kaganer and Karl K. Sabelfeld and Anastasya E. Kireeva and Jonas Lähnemann and Carsten Pfüller and Timur Flissikowski and Caroline Chèze and Klaus Biermann and Raffaella Calarco and Oliver Brandt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.08713},
year = {2022}
}