Фотоэлектрические свойства нитрида алюминия — страница 6

  • Просмотров 6413
  • Скачиваний 559
  • Размер файла 2406
    Кб

при 6.2 эВ равен примерно 105 см-1, поскольку толщина пленки составляла 800 ангстрем. При низких температурах поглощение сдвигается в область высоких энергий примерно на 0.03 эВ. Величина коэффициента поглощения и характер кривой спектра заставляют думать, что прямой зазор в AlN составляет 6 эВ. Более точное значение запрещенной зоны непросто определить из рис. 1.1.6, поскольку спектр широк даже при низких температурах. Однако, следует

заметить, что “площадка” при 6.2. эВ может появляться из-за образования свободных экситонов, ассоциированных с прямым энергетическим зазором, и при условии, что экситонный пик широк. Спектр поглощения в поляризованном свете приведен на рис. 1.1.7. Поскольку ось с в AlN наклонена по отношению к нормали к поверхности на 280, один из спектров был получен при поляризации света перпендикулярно оси а, а другой — параллельно. Рисунок 1.1.5.

Спектры отражения эпитаксиальных пленок AlN, кристаллов и спрессованного и порошкообразного нитрида алюминия [7]. Рисунок 1.3.6. Спектр поглощения AlN в поляризованном свете [7]. Рисунок 1.1.7. Спектр поглощения пленки AlN при комнатной температуре и температуре 5К [7]. 1.2. Зонная структура AlN. Данная зонная структура AlN была приведена в работе [3]. Параметры решетки, использовавшиеся для расчета зонной структуры AlN следующие: a=3.111 A, c/a=1.6, u=0.385.

Фурье- коэффициенты потенциала для векторов обратной решетки, q, большие чем Значения энергетических зазоров в каждой точке зоны Бриллюэна получаются путем диагонализации матрицы гамильтониана. Это было сделано в 70 точках. Затем, несокращаемые величины были определены с помощью таблиц Рашба. Корректировка с учетом спин-орбитального взаимодействия не проводилась, поскольку это величины малы. Рассчитанные зонные структуры AlN

при комнатной температуре показаны на рисунке 1.2. В таблице 1.2. приведены некоторые наиболее важные энергетические переходы. Видно, что самый маленький энергетический зазор прямой и находится в центре зоны Бриллюэна. Символы и // показывают, что наиболее сильное поглощение наблюдается при поляризации падающего излучения перпендикулярно и параллельно оси с соответственно. Рисунок 1.2. Зонная структура AlN, показанная на

приведенной ЗБ вюрцита. 1.3. Электрические свойства AlN. AlN – прямозонный материал с большой шириной запрещенной зоны. В ранней литературе этот материал считался непрямозонным, что позже не подтвердилось. Некоторые численные параметры приведены ниже: Подвижность: [1] при Т=290 К Нитрид алюминия является весьма полезным материалом для использования его при высоких температурах. Он слабо подвержен окислению на воздухе при