ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МНОГОСЛОЙНЫХ СТРУКТУР CDZNTE/ZNTE

Аннотация

In this paper, we study the effect of irradiation with Co60 γ-quanta on the optical characteristics of single and several compressed-strained CdxZn1-xTe/ZnTe/GaAs quantum wells with a composition of x = 0.2-0.4 grown by molecular beam epitaxy. We studied the spreading of quantum wells after irradiation with γ-quanta. Keywords: radiation, energy shift, PL intensity, deformation. Исследование оптических свойств CdZnSe/ZnSe, CdZnTe/ZnTe гетероструктур с единичными, SQWs, и множественными квантовыми ямами, MQWs, и квантовыми точками, QDs, представляет интерес в связи с изучением процессов, связанных с релаксацией горячих носителей, образующихся при электронном или оптическом возбуждении, или инжекции в таких структурах. Многофононная релаксация горячих электронов при оптическом возбуждении CdZnSe/ZnSe квантово-размерных гетероструктур была рассмотрена ранее методами фотолюминесценции, PL, и комбинационного рассеяния света, RRS [1]. В данной работе для гетероструктуры CdZnTe/ZnTe с SQWs в спектрах низкотемпературной фотолюминесценции, LT PL, в экситонной области и в области излучения от квантовых ям а также в спектрах комбинационного рассеяния, RRS, наблюдалась серия состоящая из n узких и достаточно интенсивных полос, которые накладываются на основной спектр LT PL, сдвинутых относительно энергии возбуждающего света на величину, кратную величине оптического LO-фонона. Методами LT PL и RRS изучено влияние электронного облучения, создающего точечные дефекты и электронные возбуждения [2] и облучения рентгеновскими квантами, создающими только электронные возбуждения, на изменение оптических характеристик CdZnTe/ZnTe гетероструктур с SQWs. Получена также дополнительная информации о влиянии изменения формы стенок ямы, связанного с радиационно-стимулированной интердиффузией компонент и релаксацией напряжений, на многофононную релаксацию горячих носителей. Нелегированные CdZnTe/ZnTe структуры были выращены методом МВЕ на (100) подложках полуизолирующего GaAs с использованием твердофазной кристаллизации 3 64 International scientific journal ISSN: 2181-3906 «MODERN SCIENCE АND RESEARCH» 2025 VOLUME 4 / ISSUE 5 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ затравочного аморфного слоя ZnTe [3]. Затем наносился буферный слой ZnTe толщиной ~1,5 мкм и далее слои Cd Zn Te толщиной, L , 2 нм (ямы), разделенные барьерами ZnTe X 1-X Z толщиной, L , 2 (туннельно-прозрачные) нм. Содержание Cd (x) в ямах изменялось от 0.1 B до 0.3 и контролировалось по спектрам LT PL и по спектрам отражения [4]. ** Е- энергия электронов; I-плотность тока; F-поток частиц; D-поглощённая доза; Измерения спектров PL и отражения (R(λ)) проводились при 4.2 и 80 К на спектральном приборе с разрешением ≤0.5 мэВ. Спектры PL возбуждались излучением лазера модели LGN-503 с  = 0.5145 и  = 0.4880 1 2 мкм. На Рис. 1 приведены спектры LT PL трёх туннельно-прозрачных исходных Cd Zn Te/ZnTe QWs (кривая 1), толщиной 2 нм, выращенных на подложках GaAs, и 0.17 0.83 после их модифицации электронами и рентгеновскими квантами (3). Спектры приведены для  = 0.51453 мкм, т. е. с энергией кванта, превышающей E как ZnTe (Eg = 2.39 эВ, EXC g 4.2 К), так и CdTe (Eg = 1.60 эВ, 4.2 К) и энергию рекомбинации электронно-дырочных пар в квантовых ямах. Как видно из Рис.1, спектр LT PL состоит из нескольких полос в экситонной области от буферного ZnTe эпитаксиального слоя, ЭС, и доминирующей по интенсивности фотолюминесценции от квантовых ям, IQW: линии экситонов, связанных либо на нейтральном доноре (или объемный поляритон [5]) I Ga (2,3736 эВ), либо на 2 нейтральном акцепторе I / (2,37 эВ); и неэлементарной полосы I C(2,3568 эВ), связанной с 1 1 дефектами [5]. На фоне спектра LT PL проявляется серия узких (W ~ 2 мэВ) полос, сдвинутых относительно частоты возбуждающего света на величину 208-211 см-1 (кривые 2,3) умноженную на n=1, 2, 3… Интенсивность полос в серии увеличивалась немонотонно, по мере приближения к одной из резонансных полос (IQW, IC). Сдвиг между полосами в серии не зависел от длины волны возбуждающего света и составлял величину ~ 210 см-1 для исходного образца (кривая 1). 3 65 . u . b r a , y t i s n e t n i L P 2 , 2 8 2 , 3 0 2 , 3 2 8 L E O 2 , , 3 e 4 V 7 2 L , 3 O 6 2 , 3 6 8 L O 2 , 4 0 International scientific journal ISSN: 2181-3906 «MODERN SCIENCE АND RESEARCH» 2025 VOLUME 4 / ISSUE 5 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ В нашей работе частота оптического фонона для CdZnTe/ZnTe квантоворазмерных структур слабо сдвинута в область больших частот по сравнению с объемным значением LO-фонона монокристаллов ZnTe. Таким образом, для гетеросистемы с квантово-размерными слоями на основе CdZnTe/ZnTe показана возможность многофононной релаксации горячих электронов, образующихся при оптическом возбуждении путем обмена энергии этих электронов с барьерным слоем с испусканием LO-фононов (каскадный механизм). Изучение образцов, модифицированных облучением высокоэнергетичными электронами и рентгеновскими лучами (с измененными свойствами приповерхностного слоя, барьерного слоя и формы ям), позволило