رقابت حامل هاي نوري و آلايش سيليكوني در استتار ميدان هاي قطبشي درچاه كوانتمي GaN

Competition of the Photo-Generated Carriers and the Si Doping Level on the Screening of the Internal Polarization Fields of the GaN Quantum Well

در اين مقاله، با اندازه گيري طيف فتولومينسانس وابسته به زمان ( ديناميك بازتركيب ) يكسري از چاه هاي كوانتومي نيتروژن دار GaN/AlGaN با چگالي آلايش سيليكوني متفاوت، تاثير حامل هاي آلايشي و همچنين حامل هاي نوري را در استتار ميدان هاي قطبشي داخلي پيزوالكتريك و خود به خودي بررسي كرده ايم . اندازه گيري طيف فتولومينسانس وابسته به زمان چاه هاي كوانتومي با آلايش و بدون آلايش نشان دهنده جابجايي هاي در حدود چند ميلي الكترون ولت در محل پيك انرژي گسيلي اين چاه ها مي باشد . علت اين جابجايي ، تغييرات زماني ميزان استتار ميدان هاي قطبشي داخلي ناشي از كاهش زماني تعداد حامل هاي نوري مي باشد . با افزايش چگالي آلايش نقش حامل هاي ناشي از آلايش سيليكوني بر حامل هاي نوري غلبه كرده و در چگالي هاي بالا آلايشيً عملا كاهش انرژي در محل پيك انرژي گسيلي چاه كوانتومي در نمونة آلايش يافته مشاهده نمي شود .

The competition between the photo-generated carriers and the Si doping level on the screening of the internal polarization fields in modulation-doped GaN/Al0.07Ga0.93N multiple-quantum-well (MQW) structures were studied by means of photoluminescence (PL) and time-resolved PL measurements. Undoped and low-doped samples indicate a QW emission, which is red shifted by a few meV during the first 600 ps in time delayed spectra due to the screening of the internal polarization fields, but there is almost no shift for the medium and high doped samples because of the competition between the photo-generated carriers and Si doping level is dominated by the extrinsic carriers in the medium and high doped samples.