Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 18: Halbleiterlaser

HL 18.14: Vortrag

Dienstag, 28. März 2000, 18:15–18:30, H14

Lumineszenz lokalisierter Exzitonen in SiGe Volumenkristallen und Kristallhomogenität — •Klaus Pressel¹, Markus Franz¹, Achim Barz², Peter Dold² und Klaus W. Benz² — ¹Institut für Halbleiterphysik (IHP), Walter-Korsing-Str. 2, 15230 Frankfurt (Oder) — ²Kristallographisches Institut, Universität Freiburg, Hebelstr. 25, 79104 Freiburg

SiGe Kristalle zeigen eine Lumineszenz, die von an Konzentrationsfluktuationen lokalisierten Exzitonen (LE) verursacht wird. Wir zeigen, daß anhand dieses Lumineszenzsignals Rückschlüsse auf die Kristallhomogenität möglich sind. In Ge-reichen SiGe Kristallen tritt etwa 12 meV unterhalb der exzitonischen Energielücke eine breite Lumineszenzlinie auf. Zur Si-reichen Seite verschiebt diese Linie auf etwa 57 meV relativ zur exzitonsichen Energielücke. Anhand von Temperatur- und Leistungsserien kann dieses Lumineszenzsignal als Rekombination von Exzitonen in Potentialmulden identifiziert werden. Die Potentialmulden entstehen durch Konzentrations-fluktuation. Die Intensität der LE-Lumieszenz variiert stark für unterschiedliche Proben und kann als Maß für die Kristallqualität dienen. Wie ein Vergleich von Kristallen, gezüchtet mit unterschiedlichen Wachstumsparametern, zeigt, ist die LE-Lumineszenz umso stärker, je höher der Konzentrationgradient im Kristall ausfällt. Die Abwesenheit der LE-Lumineszenz in einigen Proben zeigt, daß SiGe Volumenkristalle mit hoher Homogenität in der Kristallzusammensetzung gezüchtet werden können.