Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 15, Numéro 4, avril 1980
Page(s) 861 - 864
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01980001504086100
Rev. Phys. Appl. (Paris) 15, 861-864 (1980)
DOI: 10.1051/rphysap:01980001504086100

Effect of compensation on recombination into Si doped (Ga, Al)As

J. Mazzaschi1, J. Barrau1, J.C. Brabant1, M. Brousseau1, H. Maaref1, F. Voillot1 et M. C. Boissy2

1  Laboratoire de Physique des Solides , I.N.S.A., avenue de Rangueil, 31077 Toulouse Cedex, France
2  R.T.C., La Radiotechnique-Compelec, B.P. 6025, 14001 Caen Cedex, France


Abstract
Using a time-resolved cathodoluminescence technique, we have investigated the radiative recombination in highly doped (Ga, Al)As epitaxial layers (the dopant was Si or Ge). We have realized in homogeneous Si-doped epitaxial (Ga, Al)As layers the conditions of large luminescence efficiency and great decay time usually observed in L.E.D. obtained by double liquid phase epitaxy of (Ga, Al)As on GaAs substrate. The phenomena are well explained if we consider the effect of charge impurity fluctuations in compensated semiconductors on the density of state tails at the edges of the band-gap.


Résumé
Au moyen d'une expérience de cathodoluminescence pulsée, nous avons étudié les recombinaisons radiatives dans des couches épitaxiées (Ga, Al) As fortement dopé ; le dopant est Si ou Ge. Dans des couches homogènes dopées au silicium nous avons obtenu les conditions de fort rendement lumineux et de longue durée de vie observées dans les diodes électroluminescentes réalisées par double épitaxie en phase liquide de (Ga, Al)As sur substrat GaAs. Les phénomènes sont bien expliqués en considérant l'effet des fluctuations des impuretés chargées dans les semiconducteurs fortement compensés sur les queues de densité d'états en bords de bande interdite.

PACS
7155F - Impurity and defect levels in tetrahedrally bonded nonmetals.
7860H - Cathodoluminescence, ionoluminescence condensed matter.
7865J - Optical properties of nonmetallic thin films.
2520D - II VI and III V semiconductors.
4220 - Luminescent materials.

Key words
aluminium compounds -- cathodoluminescence -- electron hole recombination -- gallium arsenide -- germanium -- III V semiconductors -- impurity electron states -- luminescence of inorganic solids -- semiconductor epitaxial layers -- silicon -- compensation -- radiative recombination -- epitaxial layers -- luminescence efficiency -- decay time -- double liquid phase epitaxy -- GaAs substrate -- charge impurity fluctuations -- compensated semiconductors -- density of state tails -- time resolved cathodoluminescence -- GaAs:Si -- GaAs:Ge -- AlAs:Si -- AlAs:Ge -- band gap edge