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HL: Halbleiterphysik
HL 27: GaN II
HL 27.1: Talk
Thursday, March 29, 2001, 10:30–10:45, S7
Dynamik der Donator-Akzeptor-Paarrekombinationen in MBE- und MOVPE-gewachsenen GaN:Mg-Einfachschichten — •S. Ulrich, S. Strauf, P. Michler, J. Gutowski, S. Figge, S. Einfeldt und D. Hommel — Institut für Festkörperphysik, Universität Bremen, P.O. Box 330440, D-28334 Bremen
Obwohl Magnesium seit langem erfolgreich zur p-Dotierung von GaN Verwendung findet, ist bisher nur wenig über die Bohrradien des Mg-Akzeptors sowie die mit der Dotierung korrelierten kompensierenden Donatoren bekannt. Wir haben mit Hilfe der zeitaufgelösten Spektroskopie die Dynamik der Donator-Akzeptor-Paarrekombination in Mg-dotierten GaN-Einfachschichten untersucht, welche sowohl mit MBE als auch mit MOVPE auf Saphir aufgewachsen wurden. In allen Proben konnte ein ausgeprägt nichtexponentielles Verhalten der Transienten in Verbindung mit starker Rotverschiebung der DAP-Lumineszenz beobachtet werden. Dieses Zeitverhalten konnte im Rahmen eines analytischen Modells [1] interpretiert werden: Für jede Minoritätsstörstelle existieren demnach in ihrer lokalen Umgebung multiple Rekombinationskanäle, welche ein multiexponentielles Abklingverhalten der PL bewirken. Die Anpassung dieses Modells an die experimentellen Daten erlaubt die Bestimmung der effektiven Bohrradien aA und aD sowie eine Abschätzung der strahlenden Rekombinationsrate W0 und der Majoritäts-Störstellenkonzentration NA. Eine detaillierte Interpretation der Ergebnisse erfolgt unter Berücksichtigung der aus Hall-Messungen gewonnenen freien Löcherdichte sowie der aus der Massenspektroskopie ermittelten Mg-Konzentration.
[1] D.G. Thomas, J.J. Hopfield, W.M. Augustyniak, PR 140, 202 (1965)