Dresden 2003 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 33: II-VI Halbleiter I

HL 33.8: Talk

Wednesday, March 26, 2003, 18:00–18:15, BEY/118

Die Phononenseitenbande der isoelektronischen Störstelle Hg in ZnO — •Th. Agne¹, M. Dietrich¹, H. Wolf¹, Th. Wichert¹ und ISOLDE Kollaboration² — ¹Technische Physik, Universität des Saarlandes, D-66123 Saarbrücken — ²CERN, EP Division, CH-1211 Geneve 23, Switzerland

Das Photolumineszenz-Spektrum von Hg dotiertem ZnO zeigt eine neue Bande mit einer Nullphononlinie A bei 3,2765 eV, die auf die Rekombination von Exzitonen, die an das Hg_Zn-Atom gebunden sind, zurückgeführt wird. Die Ergebnisse wurden unter Verwendung von radioaktivem ¹⁹⁷Hg gewonnen. Zu dieser Nullphononlinie gehört eine strukturierte Phononenseitenbande, wobei sich einige Linien auf die Kopplung mit bekannten Raman-aktiven optischen Phononen am Γ-Punkt zurückführen lassen. Ein Vergleich mit ab-initio berechneten Phononenenergien [Decremps et al., Phys. Rev. B 65, 092101-1 (2002)] zeigt, dass in der Phononenseitenbande alle optische Moden am Γ-Punkt beobachtet werden. Weitere Phononenrepliken lassen sich durch die Kopplung mit Phononen von anderen Punkten der Brillouinzone erklären. Durch temperaturabhängige Messung der Linienbreite der Nullphononlinie A konnte gezeigt werden, dass die akustischen Phononen um ein Vielfaches stärker an das Hg-gebundene Exziton koppeln als es bei anderen gebundenen Exzitonen der Fall ist. Die Phononenseitenbande des an der isoelektronischen Störstelle Hg gebundenen Exzitons in ZnO spiegelt somit die Phononzustandsdichte wider, wie es für stark gebundenen Ladungsträger vorausgesagt wird [Duke et al., Phys. Rev. 139, A1965 (1965)]. Gefördert Gefördert durch das BMBF, Projektnummer 05KK1TSB/5.