Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 14: Poster I

HL 14.34: Poster

Montag, 24. März 2003, 17:00–19:30, HSZ/P2

Mikroskopische Untersuchung der Lumineszenz in ZnCdO-Schichten — •Daniel Forster¹, Frank Bertram¹, Jürgen Christen¹, Christoph Kirchner², Thomas Gruber² und Andreas Waag² — ¹Institut für Experimentelle Physik, Otto-von-Guericke Universität Magdeburg — ²Abteilung Halbleiterphysik, Universität Ulm

ZnO, ein direkter Halbleiter mit großer Bandlücke (Wurtzit-Struktur), emittiert Lumineszenz im nahen UV-Bereich (Bandgap 3,4eV bei 300K). Durch Zusatz von Cadmium erhält man den Mischkristall ZnCdO, in dem die Cd-Konzentration den Bandabstand verringert (von 3,4 bis 2,2eV). Eine Serie von ZnCdO-Schichten wurde in der MOCVD bei unterschiedlichem Angebot von Cadmium auf Saphir gezüchtet. Die Proben wurden mit Hilfe der hoch-orts- und spektral aufgelösten Kathodolumineszenz (KL) charakterisiert. Die integralen Spektren zeigen zwei spektrale Anteile. Vor Allem die Probe mit dem höchsten Cd-Gehalt von 2% weist wohl separierte Lumineszenzbanden bei 3,12eV und 2,95eV auf. Der höherenergetische Peak dominiert das Spektrum. Die niederenergetische Linie ist intensitätsschwacher, besitzt jedoch eine starke Ortsabhängigkeit. Dies kommt besonders in den lokalen Spektren zur Geltung. Beide Spektralbereiche schieben mit zunehmender Cd-Konzentration unterschiedlich stark zu niedrigeren Energien. Die lokale Verteilung des Emissionsmaximums zeigt auf mikroskopischer Skala eine ausgeprägte Domänenstruktur. Gebiete mit dem höherenergetischen Emissionsmaximum trennen sich deutlich von Gebieten der niederenergetischeren Linie. Die Temperaturabhängigkeit der Lumineszenz zeigt einen Umschlag im Intensitätsverhältnis der beiden Peaks.