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HL: Halbleiterphysik

HL 30: GaN II

HL 30.15: Talk

Thursday, March 20, 1997, 19:00–19:15, H1

Strahlende Lebensdauer von Exzitonen in GaInN/GaN-Quantenfilmen — •J. S. Im, F. Steuber, V. Härle, F. Scholz und A. Hangleiter — 4. Physikalisches Institut, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 57, D-70550 Stuttgart

Mittels zeitaufgelöster Photolumineszenz(PL)-Spektroskopie wurden GaInN/GaN-Quantenfilmen, welche mittels LP-MOVPE gewachsen wurden, im Temperaturbereich von 5 K bis 300 K untersucht. Monoexponentielle Zerfallskinetiken und ein spektral konstantes Emissionsmaxium bei zeitaufgelösten Spektren bei tiefen Temperaturen weisen darauf hin, daß die Emissionlinie mit der bandkantennahen und exzitonischen Rekombination korreliert. Die Zerfallszeit liegt bei ca. 600 ps bei tiefen Temperaturen und nimmt bei Temperaturen höher 100 K rasch ab. Bei Zimmertemperatur werden schließlich 75 ps erreicht. Die Messung der integrierten PL-Intensität zeigt, daß nichtstrahlende Rekombinationsprozesse für die Abnahme der Zerfallszeit verantwortlich sind.
Aus der Kombination der Zerfallszeit und der integrierten PL-Intensität wurde die strahlende Lebensdauer hergeleitet, die bei tiefen Temperaturen konstant ist und überlinear mit zunehmenden Temperaturen ansteigt. Dieses Verhalten wird auf der Basis lokalisierter Exzitonen in tiefen Temperaturen und der thermischen Dissoziation der Exzitonen bei höheren Temperaturen erklärt.