Люмінесцентні властивості електрохімічно травленого арсеніду галію

Автори І.В. Гаврильченко1, Ю.С. Мілованов1, І.І. Іванов1 , О.Н. Задерко1, А.П. Оксанич2, С.Е. Притчин2, М.Г. Когдась2, М.І. Федорченко3, С.М. Гойса3, В.А. Скришевський1
Приналежність

1Інститут високих технологій, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська 64, 01601 Київ, Україна

2Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, вул. Першотравнева 20, 39600 Кременчук, Україна

3Факультет радіофізики, електроніки та комп’ютерних систем, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська 64, 01601 Київ, Україна

Е-mail ir.gavril11@gmail.com
Випуск Том 13, Рік 2021, Номер 4
Дати Одержано 04 квітня 2021; у відредагованій формі 09 серпня 2021; опубліковано online 20 серпня 2021
Посилання І.В. Гаврильченко, Ю.С. Мілованов, І.І. Іванов, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 13 № 4, 04011 (2021)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.13(4).04011
PACS Number(s) 78.55. − m
Ключові слова Фотолюмінесценція (29) , Пористий GaAs, Нанокристаліти (3) , Оже-спектроскопія.
Анотація

У роботі наведено результати структурних і фотолюмінесцентних (ФЛ) досліджень пористих шарів GaAs, що створюються шляхом електрохімічного травлення пластин GaAs. Структурні та морфологічні властивості пористого GaAs проаналізовані методом СЕМ та за допомогою Оже-спектроскопії. При аналізі СEM зображень було показано наявність пористого шару глибиною близько 21 мкм, що складався з нерівномірно розподілених по поверхні мезо- та макропор і нанокристалітів. На деяких структурах було виявлено пірамідальні утворення висотою ~ 30 мкм. Виміри Оже-спектрів показали різну стехіометрію GaAs на пористих та кристалічних частинах зразків. Фотолюмінесценція утвореного матеріалу характеризувалася смугою випромінювання в області 1,5-3,2 еВ, причому спостерігалась залежність спектру ФЛ від довжини хвилі збуджуючого світла. Із збільшенням довжини хвилі збуджуючого світла максимуми спектрів випромінювання зміщуються в область менших енергій. Така поведінка спектру ФЛ (зсув максимуму ФЛ в залежності від довжини хвилі збуджуючого випромінювання) характерна для гетерогенних по товщині електрохімічно травлених пористих структур. Обговорюється природа багатосмугового спектру ФЛ пористого GaAs за рахунок існування гідратованих оксидів арсену та галію на поверхні зразків та утворення нанокристалітів у пористих шарах GaAs. В статті представлена оцінка можливих розмірів нанокристалітів у припущенні, що ФЛ створюється за рахунок квантово-розмірних ефектів.

Перелік посилань