Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 14: Poster I
HL 14.25: Poster
Montag, 24. März 2003, 17:00–19:30, HSZ/P2
Optische Übergänge und Brechungsindices von MgxZn1−xO — •R. Schmidt-Grund1, B. Rheinländer1, M. Schubert1, E. M. Kaidashev1, M. Lorenz1, D. Speeman1, G. Wagner2, A. Rahm1, C. M. Herzinger3 und M. Grundmann1 — 1Universität Leipzig, Fakultät für Physik und Geowissenschaften, Institut für Experimentelle Physik II, Linnestr. 5, 04103 Leipzig — 2Institut für nichtklassische Chemie e.V., Universität Leipzig — 3J. A. Woolam Co.
Die optischen dielektrischen Funktionen von MgxZn1−xO-Schichten, die auf c-orientiertem Saphir mittels pulsed-laser-deposition hergestellt wurden, wurden im Energiebereich (1 − 9,5) eV mittels spektroskopischer Ellipsometrie bestimmt. Während die Energien der E0-Übergänge eine starke Blauverschiebung mit steigendem x zeigen, sind die E1− und E2−Übergangsenergien nahezu unabhängig von x. Die Bindungsenergien (61 meV für ZnO) der freien Excitonen im Bereich der E0-Übergänge sinken zunächst auf 50 meV für x > 0,17 und steigen dann auf 58 meV für x = 0,29.
Die Brechungsindices n⊥ und n|| für die Polarisationen senkrecht und parallel zur optischen Achse wurden im Transparenzbereich der Schichten (1 eV bis zu einer Photonenenergie 0,6 eV kleiner als die fundamentalen Absorptionskanten) mit der Methode der einfallswinkelabhängigen Ellipsometrie bestimmt. Für ZnO ergibt sich eine positive Doppelbrechung (n|| > n⊥). Für die MgxZn1−xO-Schichten mit x > 0,1 wurde negative Doppelbrechung beobachtet.
Für Mg-Anteile x > 0,3 wurde im MgxZn1−xO eine reine ZnO-Phase beobachtet.