Определение величины разрыва валентной зоны в ZnSe/BeTe / Филатов Е.В., Максимов А.А., Тартаковский И.И.

Важным параметром для моделирования гетеро- и наноструктур 2-го типа является величина разрыва валентной зоны Ev гетероперехода ZnSe/BeTe при низких температурах. В литературе имеются определенные разногласия по значению этой величины. Наиболее достоверным представляется значение разрыва валентной зоны в ZnSe/BeTe Ev ≈ 0.9 эВ, которое было получено путем измерения энергии фотолюминесценции пространственно непрямого оптического перехода, однако, эти результаты были получены при низкой плотности оптической накачки. При этом необходимо учесть, что фотолюминесценция в области ~ 1.8÷2.0 эВ может осуществляться за счет дефектов, поскольку дырки в основном состоянии в слое BeTe релаксируют преимущественно по безызлучательному каналу. С целью уточнения величины Ev были выполнены измерения спектров люминесценции в области энергий пространственно непрямого перехода 1.7 ÷ 2.2 эВ при возбуждении образцов гетероструктур с широкими слоями ZnSe и BeTe 25/12.5 нм и 20/10 нм мощными импульсами 3-й гармоники Nd:YAG лазера (exc ≈ 355 нм) при различных плотностях оптической накачки. При высоких уровнях оптической накачки интенсивность полос, связанных с дефектами, вела себя сублинейным образом, в то время как полоса, связанная с собственным пространственно непрямым переходом EID, наоборот, возрастала сверхлинейно, что позволило их однозначно разделить. Изгиб зон, возникающий при больших концентрациях разделенных носителей nBeTe, приводит к тому, что энергия EID(nBeTe) возрастает относительно ее значения в пределе плоских зон (nBeTe = 0). Определить величину EID(0), а значит, и разрыв валентной зоны Ev, можно, сравнивая зависимость расчетных значений энергии непрямого перехода EID от концентрации разделенных носителей nBeTe с зависимостью экспериментальных значений EID при различных мощностях оптической накачки.