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HL: Halbleiterphysik

HL 10: Si/Ge

HL 10.1: Vortrag

Montag, 23. März 1998, 16:00–16:15, H13

Photolumineszenzuntersuchungen an Si/Si_1−x−yGe_xC_y Mehrfach-Quantentöpfen — •O. G. Schmidt und K. Eberl —
Max-Planck-Institut für Festkörperphysik
Heisenbergstraße 1
70569 Stuttgart

Bandkantennahe Photolumineszenz (PL) von kompressiv- und dehnungsverspannten, sowie exakt spannungskompensierten Si/Si_1−x−yGe_x C_y Heterostrukturen wird beobachtet. Für spannungskompensierte Quantentöpfe ermittelt sich eine Bandlückenverringerung von −x(0.84eV) und −y(6.8eV) mit zunehmendem Ge- bzw. C-Gehalt. Unter der Annahme, daß sich die intrinsischen Bandlückenänderungen von Si_1−xGe_x und Si_1−yC_y addieren, erhalten wir auf direktem Weg für unverspanntes Si_1−yC_y eine Energielückenänderung von −y(2.7eV).

Bei PL-Messungen an einer Serie kompressiv verspannter Si/Si_1−x−y Ge_xC_y Mehrfach-Quantentöpfe wird der Ge Gehalt konstant gelassen und der C-Gehalt erhöht. Dabei zeigt sich, daß die Energie der „no-phonon“ Linie mit zunehmendem C-Gehalt zunächst ansteigt, bevor sie für exakt spannungskompensierte Schichten wieder kleiner wird. Sehr ähnliches Verhalten beobachten wir für den symmetrischen Fall, d.h. für dehnungsverspannte Schichten. Wir erklären dieses Phänomen durch Kreuzung von (Δ 2) und (Δ 4) Zuständen im Leitungsband, sowie schweren und leichten Löchern im Valenzband.