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Shallow and Deep States of Beryllium Acceptor in GaN: Why Photoluminescence Experiments Do Not Reveal Small Polarons for Defects in Semiconductors
Physical Review Letters ( IF 8.385 ) Pub Date : 2021-01-13 , DOI: 10.1103/physrevlett.126.027401
D. O. Demchenko; M. Vorobiov; O. Andrieiev; T. H. Myers; M. A. Reshchikov

Currently, only one shallow acceptor (Mg) has been discovered in GaN. Here, using photoluminescence (PL) measurements combined with hybrid density functional theory, we demonstrate that a shallow effective-mass state also exists for the BeGa acceptor. A PL band with a maximum at 3.38 eV reveals a shallow BeGa acceptor level at 113±5meV above the valence band, which is the lowest value among any dopants in GaN reported to date. Calculations suggest that the BeGa is a dual-nature acceptor with the “bright” shallow state responsible for the 3.38 eV PL band, and the “dark,” strongly localized small polaronic state with a significantly lower hole capture efficiency.

中文翻译:

GaN中铍受体的浅和深状态:为什么光致发光实验不能揭示半导体中缺陷的小极化子

当前,在GaN中仅发现一种浅受体(Mg)。在这里,使用光致发光(PL)测量与混合密度泛函理论相结合,我们证明了对于受体。最大波段为3.38 eV的PL波段显示浅 受体水平 113±5病毒高于价带,这是迄今为止报道的GaN中任何掺杂剂中的最低值。计算表明 是一种双性质受体,其“亮”浅态负责3.38 eV PL带,而“暗”强定位小极化子态,其空穴捕获效率显着降低。
更新日期:2021-01-13
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