Skip to main content
Erschienen in: Semiconductors 10/2019

01.10.2019 | XXIII INTERNATIONAL SYMPOSIUM “NANOPHYSICS AND NANOELECTRONICS”, NIZHNY NOVGOROD, MARCH 11–14, 2019

Comparative Analysis of the Luminescence of Ge:Sb Layers Grown on Ge(001) and Si(001) Substrates

verfasst von: A. V. Novikov, D. V. Yurasov, N. A. Baidakova, P. A. Bushuykin, B. A. Andreev, P. A. Yunin, M. N. Drozdov, A. N. Yablonskiy, M. A. Kalinnikov, Z. F. Krasilnik

Erschienen in: Semiconductors | Ausgabe 10/2019

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Comparative studies of the luminescence properties of Sb-doped Ge layers grown on Ge(001) and Si(001) substrates are carried out. It is shown that, in contrast to the case of Ge:Sb layers grown on Si, a considerable contribution to the photoluminescence signal from Ge:Sb/Ge(001) layers is made by indirect optical transitions. This fact is attributed to the longer charge-carrier lifetime in Ge:Sb/Ge homoepitaxial structures because of the lack of crystal-lattice defects related to the relaxation of elastic strains in such structures. It is shown that the experimentally observed significant increase in the contribution of direct optical transitions to the total photoluminescence signal with increasing doping level of Ge:Sb/Ge(001) layers results from an increase in the population of electron states in the Γ valley. At Sb concentrations much higher than the equilibrium solubility of Sb in Ge, partial electrical activation of the impurity is observed, and in this case, a profound effect on the emission properties of Ge:Sb layers grown on different substrates is produced by nonradiative-recombination centers, whose role can be played by clusters of impurity atoms.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat J. Liu, X. Sun, D. Pan, X. Wang, L. C. Kimerling, T. L. Koch, and J. Michel, Opt. Express 15, 11272 (2007).ADSCrossRef J. Liu, X. Sun, D. Pan, X. Wang, L. C. Kimerling, T. L. Koch, and J. Michel, Opt. Express 15, 11272 (2007).ADSCrossRef
2.
Zurück zum Zitat J. Liu, X. Sun, R. Camacho-Aguilera, L. C. Kimerling, and J. Michel, Opt. Lett. 33, 679 (2010).ADSCrossRef J. Liu, X. Sun, R. Camacho-Aguilera, L. C. Kimerling, and J. Michel, Opt. Lett. 33, 679 (2010).ADSCrossRef
3.
Zurück zum Zitat R. E. Camacho-Aguilera, Y. Cai, N. Patel, J. T. Bessette, M. Romagnoli, L. C. Kimerling, and J. Michel, Opt. Express 20, 11316 (2012).ADSCrossRef R. E. Camacho-Aguilera, Y. Cai, N. Patel, J. T. Bessette, M. Romagnoli, L. C. Kimerling, and J. Michel, Opt. Express 20, 11316 (2012).ADSCrossRef
4.
Zurück zum Zitat S. Saito, A. Z. Al-Attili, K. Oda, and Y. Ishikawa, Semicond. Sci. Technol. 31, 043002 (2016).ADSCrossRef S. Saito, A. Z. Al-Attili, K. Oda, and Y. Ishikawa, Semicond. Sci. Technol. 31, 043002 (2016).ADSCrossRef
5.
Zurück zum Zitat S. Bao, D. Kim, C. Onwukaeme, S. Gupta, K. Saraswat, K. H. Lee, Y. Kim, D. Min, Y. Jung, H. Qiu, H. Wang, E. A. Fitzgerald, C. S. Tan, and D. Nam, Nat. Commun. 8, 1845 (2017).ADSCrossRef S. Bao, D. Kim, C. Onwukaeme, S. Gupta, K. Saraswat, K. H. Lee, Y. Kim, D. Min, Y. Jung, H. Qiu, H. Wang, E. A. Fitzgerald, C. S. Tan, and D. Nam, Nat. Commun. 8, 1845 (2017).ADSCrossRef
6.
Zurück zum Zitat L. Baldassarre, E. Sakat, J. Frigerio, A. Samarelli, K. Gallacher, E. Calandrini, G. Isella, D. Paul, M. Ortolani, and P. Biagioni, Nano Lett. 15, 7225 (2015).ADSCrossRef L. Baldassarre, E. Sakat, J. Frigerio, A. Samarelli, K. Gallacher, E. Calandrini, G. Isella, D. Paul, M. Ortolani, and P. Biagioni, Nano Lett. 15, 7225 (2015).ADSCrossRef
7.
Zurück zum Zitat M. P. Fischer, Ch. Schmidt, E. Sakat, J. Stock, A. Samarelli, J. Frigerio, M. Ortolani, D. J. Paul, G. Isella, A. Leitenstorfer, P. Biagioni, and D. Brida, Phys. Rev. Lett. 117, 047401 (2016).ADSCrossRef M. P. Fischer, Ch. Schmidt, E. Sakat, J. Stock, A. Samarelli, J. Frigerio, M. Ortolani, D. J. Paul, G. Isella, A. Leitenstorfer, P. Biagioni, and D. Brida, Phys. Rev. Lett. 117, 047401 (2016).ADSCrossRef
8.
Zurück zum Zitat J. Vanhellemont and E. Simoen, Mater. Sci. Semicond. Proc. 15, 642 (2012).CrossRef J. Vanhellemont and E. Simoen, Mater. Sci. Semicond. Proc. 15, 642 (2012).CrossRef
9.
Zurück zum Zitat G. Grzybowski, R. Roucka, J. Mathews, L. Jiang, R. T. Beeler, J. Kouvetakis, and J. Menendez, Phys. Rev. B 84, 205307 (2011).ADSCrossRef G. Grzybowski, R. Roucka, J. Mathews, L. Jiang, R. T. Beeler, J. Kouvetakis, and J. Menendez, Phys. Rev. B 84, 205307 (2011).ADSCrossRef
10.
Zurück zum Zitat M. R. Barget, M. Virgilio, G. Capellini, Y. Yamamoto, and T. Schroeder, J. Appl. Phys. 121, 245701 (2017).ADSCrossRef M. R. Barget, M. Virgilio, G. Capellini, Y. Yamamoto, and T. Schroeder, J. Appl. Phys. 121, 245701 (2017).ADSCrossRef
11.
Zurück zum Zitat D. V. Yurasov, A. V. Antonov, M. N. Drozdov, P. A. Yunin, B. A. Andreev, P. A. Bushuykin, N. A. Baydakova, and A. V. Novikov, J. Cryst. Growth 491, 26 (2018).ADSCrossRef D. V. Yurasov, A. V. Antonov, M. N. Drozdov, P. A. Yunin, B. A. Andreev, P. A. Bushuykin, N. A. Baydakova, and A. V. Novikov, J. Cryst. Growth 491, 26 (2018).ADSCrossRef
12.
Zurück zum Zitat R. Geiger, J. Frigerio, M. J. Süess, D. Chrastina, G. Isella, R. Spolenak, J. Faist, and H. Sigg, Appl. Phys. Lett. 104, 062106 (2014).ADSCrossRef R. Geiger, J. Frigerio, M. J. Süess, D. Chrastina, G. Isella, R. Spolenak, J. Faist, and H. Sigg, Appl. Phys. Lett. 104, 062106 (2014).ADSCrossRef
13.
Zurück zum Zitat T. Arguirov, M. Kittler, and N. V. Abrosimov, J. Phys.: Conf. Ser. 281, 012021 (2011). T. Arguirov, M. Kittler, and N. V. Abrosimov, J. Phys.: Conf. Ser. 281, 012021 (2011).
14.
Zurück zum Zitat T. Arguirov, M. Kittler, M. Oehme, N. V. Abrosimov, O. F. Vyvenko, E. Kasper, and J. Schulze, Solid State Phenom. 205, 383 (2014). T. Arguirov, M. Kittler, M. Oehme, N. V. Abrosimov, O. F. Vyvenko, E. Kasper, and J. Schulze, Solid State Phenom. 205, 383 (2014).
15.
Zurück zum Zitat M. Virgilio, T. Schroeder, Y. Yamamoto, and G. Capellini, J. Appl. Phys. 118, 233110 (2015).ADSCrossRef M. Virgilio, T. Schroeder, Y. Yamamoto, and G. Capellini, J. Appl. Phys. 118, 233110 (2015).ADSCrossRef
16.
Zurück zum Zitat D. V. Yurasov, A. I. Bobrov, V. M. Daniltsev, A. V. Novikov, D. A. Pavlov, E. V. Skorokhodov, M. V. Shaleev, and P. A. Yunin, Semiconductors 49, 1415 (2015).ADSCrossRef D. V. Yurasov, A. I. Bobrov, V. M. Daniltsev, A. V. Novikov, D. A. Pavlov, E. V. Skorokhodov, M. V. Shaleev, and P. A. Yunin, Semiconductors 49, 1415 (2015).ADSCrossRef
17.
18.
Zurück zum Zitat D. V. Yurasov, A. V. Antonov, M. N. Drozdov, V. B. Schmagin, K. E. Spirin, and A. V. Novikov, J. Appl. Phys. 118, 145701 (2015).ADSCrossRef D. V. Yurasov, A. V. Antonov, M. N. Drozdov, V. B. Schmagin, K. E. Spirin, and A. V. Novikov, J. Appl. Phys. 118, 145701 (2015).ADSCrossRef
19.
Zurück zum Zitat C. Xu, C. L. Senaratne, J. Kouvetakis, and J. Menendez, Phys. Rev. B 93, 041201(R) (2016). C. Xu, C. L. Senaratne, J. Kouvetakis, and J. Menendez, Phys. Rev. B 93, 041201(R) (2016).
Metadaten
Titel
Comparative Analysis of the Luminescence of Ge:Sb Layers Grown on Ge(001) and Si(001) Substrates
verfasst von
A. V. Novikov
D. V. Yurasov
N. A. Baidakova
P. A. Bushuykin
B. A. Andreev
P. A. Yunin
M. N. Drozdov
A. N. Yablonskiy
M. A. Kalinnikov
Z. F. Krasilnik
Publikationsdatum
01.10.2019
Verlag
Pleiades Publishing
Erschienen in
Semiconductors / Ausgabe 10/2019
Print ISSN: 1063-7826
Elektronische ISSN: 1090-6479
DOI
https://doi.org/10.1134/S1063782619100154

Weitere Artikel der Ausgabe 10/2019

Semiconductors 10/2019 Zur Ausgabe

XXIII INTERNATIONAL SYMPOSIUM “NANOPHYSICS AND NANOELECTRONICS”, NIZHNY NOVGOROD, MARCH 11–14, 2019

Comparison of the Radiation Resistance of Prospective Bipolar and Heterobipolar Transistors

XXIII INTERNATIONAL SYMPOSIUM “NANOPHYSICS AND NANOELECTRONICS”, NIZHNY NOVGOROD, MARCH 11–14, 2019

Ohmic Contacts to CVD Diamond with Boron-Doped Delta Layers

XXIII INTERNATIONAL SYMPOSIUM “NANOPHYSICS AND NANOELECTRONICS”, NIZHNY NOVGOROD, MARCH 11–14, 2019

2D Bragg Resonators Based on Planar Dielectric Waveguides (from Theory to Model-Based Testing)

XXIII INTERNATIONAL SYMPOSIUM “NANOPHYSICS AND NANOELECTRONICS”, NIZHNY NOVGOROD, MARCH 11–14, 2019

On the Intracenter Relaxation of Shallow Antimony Donors in Strained Germanium

XXIII INTERNATIONAL SYMPOSIUM “NANOPHYSICS AND NANOELECTRONICS”, NIZHNY NOVGOROD, MARCH 11–14, 2019

Nonclassical Light Sources Based on Selectively Positioned Deterministic Microlens Structures and (111) In(Ga)As Quantum Dots

Premium Partner