Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 23: II-VI Halbleiter

HL 23.4: Vortrag

Dienstag, 12. März 2002, 16:00–16:15, H17

Gebundene Exzitonen in ZnO Volumenkristallen und Epitaxieschichten — •Helder Alves, Arndt Zeuner, Daniel Pfisterer, Huijuan Zhou, Detlev M. Hofmann und Bruno K. Meyer — I.Physikalisches Institut Justus-Liebig-Universität Giessen

Die exzitonischen Rekombinationen in n-leitendem ZnO wurden durch temperaturabhängige Photolumineszenz Messungen untersucht. In nominell undotierten Volumenproben dominiert das Donator gebundene Exziton I4 bei 3.364 eV. Im Temperaturbereich zwischen 15 und 50 K werden zwischen I4 und dem freien A Exziton weitere Linien sichtbar, die dem Exzitonen am A und B-Valenzband mit dem gleichen Donator zugeordnet werden können. Durch Temperungen läßt sich das I4 Exziton weitgehend unterdrücken, was eine Zuordnung zu Wasserstoff als Donator nahelegt. Die verbleibenden Donator gebundenen Exzitonen zeigen Zwei-Elektronen-Satelitten mit deren Hilfe die Donator Bindungsenergien zwischen 52.5meV und 53.3meV berechnet werden können. Dies ist in Einklang mit Hall-Ergebnissen, nach denen die Leitfähigkeit in getemperten Proben durch einen Donator mit 55 meV Bindungsenergie bestimmt ist und entspricht dem Effektiv-Masse-Wert für flache Donatoren. Im ungetemperten Zustand liegen zwei Donatoren mit 30 meV und 50 meV Bindungsenergie vor.