Experimental studies of the recombination processes in II-VI semiconductors (bulk crystals and epilayers) at variable excitation levels

• Published in: Condensed Matter Physics
• Date: 1999
• Main Authors: Brodyn, M.S., Shevel, S.G., Tishchenko, V.V.
• Format: Article
• Language: English
• Published: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 1999
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120545
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Experimental studies of the recombination processes in II-VI semiconductors (bulk crystals and epilayers) at variable excitation levels / M.S. Brodyn, S.G. Shevel, V.V. Tishchenko // Condensed Matter Physics. — 1999. — Т. 2, № 3(19). — С. 531-542. — Бібліогр.: 26 назв. — англ.

Low-temperature luminescence spectra under broad-scale variation of an
 excitation level Iexc are studied for ZnS/ZnSe single quantum wells (QW)
 and for CdS bulk crystals and epilayers. In the first case, the manifestations
 turn out to be of the heterointerface inhomogeneity - i.e. fluctuations of QW
 thickness. The position of the mobility edge for excitons localized by fluctuations is determined. In the second case the effect of the increase of Iexc
 is systematically studied not only for excitonic but also for impurity-related
 edge luminescence. Contrary to the earlier and commonly assumed expectations, up to the highest Iexc close to damage threshold no saturation of
 edge luminescence intensity was observed in bulk CdS crystals, whereas
 in a few thick epilayers such saturation did occur. The suggested qualitative
 explanation takes into account diffusion (non-diffusive transport) of carriers
 beyond the excited near-surface layer. Дослiджено спектри низькотемпературної люмiнесценцiї при варiацiї рiвня збудження I у широкому дiапазонi для одиночних квантових ям (КЯ) ZnS/ZnSe та об’ємних кристалiв i епiтаксiйних шарiв
 CdS. У першому випадку знайдено прояви неоднорiдностi гетерограницi, тобто флуктуацiй товщини КЯ. Визначено енергетичну позицiю краю рухливостi для екситонiв, локалiзованих на флуктуацiях.
 У другому випадку систематично вивчений вплив зростання I не лише на екситонну, а й на пов’язану з домiшками крайову люмiнесценцiю. На вiдмiну вiд загальноприйнятих ранiше уявлень, при збiльшеннi I аж до порогу руйнування не спостерiгалося нiякого насичення iнтенсивностi крайової люмiнесценцiї в об’ємних кристалах CdS. У той
 же час в епiтаксiйних шарах товщиною декiлька мiкронiв таке насичення справдi мало мiсце. Пропонується пояснення на якiсному рiвнi,
 яке враховує дифузiю (недифузiйний транспорт) носiїв зi збудженого
 приповерхневого шару.