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HL: Fachverband Halbleiterphysik

HL 57: Focussed Session: ZnO-based Semiconductors

HL 57.8: Vortrag

Donnerstag, 25. März 2010, 16:30–16:45, H17

Einfluss der Exzitonen-Phononen-Wechselwirkung auf das Absorptionsverhalten von MgZnO — •Maciej Neumann¹, Gerhard Gobsch¹, Rüdiger Goldhahn¹, Thomas A. Wassner², Bernhard Laumer² und Martin Eickhoff³ — ¹Technische Universität Ilmenau, Institut für Physik, PF 100565, Ilmenau 98684 — ²Technische Universität München, Walter Schottky Institut, Garching D-85748 — ³Justus-Liebig-Universität Giessen, I. Physikalisches Institut, Giessen

Die Verbindungshalbleiter ZnO und MgZnO sind bekannt für ihre hohen Exzitonenbindungsenergien sowie die starke Polarität der Bindung. Diese Eigenschaften spiegeln sich in den Absorptionsspekten wider und können nicht allein durch das von Elliott abgeleitete Modell wiedergegeben werden. Die vorliegende Studie untersucht den Einfluss der Exzitonen-Phononen-Kopplung auf die Absorptionseigenschaften auf Basis der Analyse der dielektrischen Funktion (DF). Dazu wurden hexagonale Mg_xZn_1−xO-Schichten mit Mg-Konzentrationen von x=0 bis x=0.23 mittels plasmaunterstützter Molekularstrahlepitaxie auf Saphir-Substraten gewachsen und durch spektroskopische Ellipsometrie sowie Photolumineszenzspektroskopie (PL) untersucht. Die Beiträge von Exzitonen, coulombverstärkten Interbandübergängen sowie Exzitonen-Phonen-Komplexen auf die DF wird analysiert. Dies liefert die Bandlücke bei Raumtemperatur und zeigt, dass der Beitrag durch die Exzitonen-Phononen-Wechselwirkung nicht vernachlässigt werden kann. Der Vergleich mit der PL weist eine schwache Stokes-Verschiebung durch Lokalisierung der Exzitonen auf.