掺氮的III-V 族半导体材料GaNAs因其具有异常的光学性质而成为倍受瞩目的新型光电子材料。理解其独特的物理性质将会有力地促进Ga(In)NAs材料在光电子器件方面的应用。本项目主要利用显微光致发光和显微共焦拉曼技术在常温和液氮温度下研究了N 组分从0.0%到1.7%的GaAsN 合金。发现GaAsN材料E0+ESO能级具有共振激发效应,而E+能级却没有。在低温下,在GaAsN合金中观察到七阶的共振拉曼信号,但在GaAs体材料却不能,揭示了极少N的掺入就能显著改变GaAs材料的离子特性。随着N组分的增大,E+能级荧光峰的激发光强度依赖系数越小,且载流子的热激合能越大。同激光波长激发了各组分的GaAsN合金的共振拉曼光谱,发现低N组分合金2LO/LO的共振拉曼线型发生显著的展宽,说明在低N组分时E0+ESO和E+能级发生了能级混合作用。通过将布拉格体光栅技术集成到单光栅光谱仪中,发展了小于40波数的高透过率低波数拉曼信号的测试技术。将此技术应用到GaASN材料,观察到自于L和X点声学声子的共振拉曼峰,这些拉曼峰都与E+能级共振。所有结果都证实了我们所提出的E+能级来源的新模型。
英文主题词GaAsN, Raman Spectroscopy, Photoluminescence,ionic semiconductor,carrier thermalization