|
д. Фотолюминесценция ор^али
г ни улчаш
Фотолюминесценция орк,али г нинг фазавий улчаш усу
ли яримутказгич намуналарида интенсивлиги модуля-
198
цияланган ёруглик билан номувозанат заряд ташувчилар
уйготилганда уларнинг нурланишли рекомбинациясидан
содир булган фотолюминесценция окими билан уйготув-
чи модуляцияланган ёруглик орасидаги фаза силжишини
улчаш га асосланган. Яримутказгични х = 0 текислиги ин-
тенсивлиги вакт буйича, / = / , + / 0ехр(киО конун билан узга
рувчан энергияси hco>Eg булган, яъни интенсивликнинг
гармоник ташкил этувчиси булган монохроматик ёруг
лик билан ёритилсин. Бу ёруглик окимининг ютилиши-
дан юзага келган заряд ташувчилар генерация тезлиги
билан ифодаланади. Агар ёругликдан генерацияланган
заряд ташувчилар таксимоти диффузия, дрейф, реком
бинация жараёнлари туфайли пайдо булган булса, у х,олда,
узлуксизлик генгламаси (4.10) каби булиб, олдин курга-
нимиздек, у икки кисмга ажралади. Юкорида курсатил-
ганидек, х ва модуляция частотаси ш га боглик ортикча
номувозанат заряд ташувчилар концентрациясининг гар
моник ташкил этувчисининг узлуксизлик генгламаси
к>финишда булади. (4.83) тенгламанинг (4.75) дан фарки
шундаки, унда заряд гашувчиларнинг нотекис генераци-
яланиши хисобга олинган. К,алин намуналар d > L n да ёри-
тилмаган томонида номувозанат заряд ташувчилар кон-
центрациясини эътиборга олмаслик мумкин. Шунинг учун
(4.83) тенгламанинг ёритилган сиртида
ёритилмаган сиртида
(4.82)
iwAn(x) = D n
d 2 Ап(х)
А
п(х)
ах
,2
^
(4.83)
о
р dAn(x)
_
„
" dx
199
булган чегаравий шартларни каноатлантирувчи ечими
Ап(х) =
2,2
.
a Ln
— 1 —
to) х
£о
п
‘п
(4.84)
куринишда булади. Агар намунадан нурланаётган фотон-
ларни к,айта ютилиш коэффициенти (а0 — люминесцен
ция коэффициента) кичик булса, яъни a 0L < 1 булса, у
х,олда нурланаётган фотонлар окими
билан аникланади. Бу ерда rj — фотолюминесценциянинг
ташки квант чизигининг ички квант чикишига нисбати,
тг — нурланишнинг яш аш вакти. Паст даражали уйго-
тишда rr=const булади. Уйготувчи ёругликнинг кучли
ютилиш сохдсида, яъни a L > ( \ + iwrny/2 булганда сиртий
SL
рекомбинация тезлиги кичик — - « 1 булганда, х,исоб-
лашларнинг курсатишича, люминесценция окимининг
ифодаси
к5финишда булади. Унинг фаза силжиши тангенси эса
tg Q
tg6=-wTn, яшаш вакти г„ = ---булади. Сиртий реком-
SL
Ш
бинация катта — — - » 1 булганда
(4.85)
о
П
тг
(1 +
кот п)
>
п
оо
Z
(О
оо
200
о и
4.7~расм.
Фотолюминесценция буйича фазавий усул билан заряд
ташувчилар яшаш вакгини аникдаш курилмаси. О И — ёруглик
интенсивлиги узгартиргичи; 3, — ясси кузгу; Ф Э У — фотоэлектрон
купайтиррич; 3 2 — яримшаффоф ясси кузгу.
булади. Бурчакларнинг кичик киймагида tg в ~ в сиртий
рекомбинациясининг иккита чегаравий цийматида, яъни
Л’= 0 ва ^ о о булган холлардаги заряд ташувчилар яшаш
вацтлари бир-биридан икки мартадан ортик фарк кил-
майдилар.
Заряд ташувчилар яшаш вакгини улчаш курилмаси-
нинг чизмаси 4.7-расмда келтирилган. Намуна в асилли-
ги буйича модуляцияланган лазер нури билан уйготила-
ди. Намунага тушаётган ёруглик интенсивлиги сусайтир-
гич О И оркали боищарилади. Намунанинг нурланиши
оптик фильтр (сузгич)лар туплами ф га йуналтирилади.
Улар оркали фотолюминесценция нурланиши утказила-
ди ва фотоэлектрон кучайтиргич Ф Э У га фокусланади.
Фотоэлектрон кучайтиргичдан кучланиш фазасезгир
вольтметр Ф В ни 1-киришига берилади. Ф В нинг иккин-
чи киришига фотокабулкилгич Ф П д а н таянч кучланиши
сигнали берилади. Яримшаффоф кузгу 32 оркали ёруглик
окимининг бир кисми Ф П га йуналтирилади. Кузгу 3,
ёруглик йуналишини узгартиришга ишлатилган. Фаза
сезгир вольтметр бу кучанишлар орасидаги фаза фарки-
ни улчайди. Уйготувчи лазер нурланиши билан фотоди-
одцаги таянч кучланиш орасидаги фаза фарки намунадан
сочилган лазер нурини, рекомбинацион нурланиши би
лан бир хил оптик йул уташидан улчанади. Бу улчаш на-
тижаларига кура, кузгагувчи ёруглик ок,ими билан фото
люминесценция окими орасидаги фаза силжиши \исоб-
ланади. Фаза силжишининг аниклиги 5 % тартибида
булишлиги келтирилган. Ю кор ид а ёритилган бу усулни
арсенид галий эпитаксиал катламларга \ам куллаш мум
кин.
4.4 §. Ток импульси инжекциясига асосланган
номувозанат заряд ташувчилар яшаш вактини
шик,лаш усуллари
Do'stlaringiz bilan baham: |
