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HL: Halbleiterphysik

HL 7: Poster I

HL 7.8: Poster

Monday, March 26, 2001, 10:30–19:00, Rang S\ 3

Spontane und stimulierte Emission von ZnO-Epitaxieschichten — •Martin Schmidt¹, Caroline Camard¹, Kathy Rajaomanana¹, Claus Klingshirn¹, Yefan Chen² und Takafumi Yao² — ¹Institut für Angewandte Physik, Universität Karlsruhe, Kaiserstrasse 12, 76128 Karlsruhe — ²Institute for Material Research, Tohoku University, Sendai 980-8577, Japan

In diesem Beitrag wird die spontane und stimulierte Emission einer ZnO Epitaxieschicht mit Photolumineszenzmessungen untersucht. Die Probe wurde mittels Molekularstrahlepitaxie hergestellt und hat eine Dicke von 4 µ m. Die Lumineszenz unter cw-Anregung wird für tiefe Temperaturen durch drei gebundene Exzitonen bestimmt, die durch ihre energetische Lage als an Donator bzw. Akzeptor gebundene Exzitonen identifiziert werden können. Für Temperaturen von 80K bis Raumtemperatur wird die spontane Emission durch das freie A- und B-Exziton dominiert.

Unter gepulster Anregung werden zwei neue Emissionlinien beobachtet. Für niedrige und mittlere Anregungsintensitäten erscheint eine Struktur 17 meV unterhalb des freien Exzitons. Die Temperatur- und Intensitätsabhängigkeit dieser Linie deuten auf ein Biexziton hin. Die zweite Emissionslinie, tritt für mittlere bis hohe Anregungsintensitäten auf und kann als Exziton-Exziton-Streuprozess identifiziert werden, bei dem ein Exziton in den ersten angeregten Zustand gestreut wird und das zweite unter Energie und Impulserhaltung strahlend rekombiniert. Für Temperaturen oberhalb von 150K werden die Exzitonen in das Kontinuum gestreut, wodurch sich die Emission um weitere 15 meV verschiebt.