Excitonic luminescence of SiGe/Si quantum wells δ-doped with boron

Abstract

Low-temperature photoluminescence of undoped and moderately δ-doped Si1−xGex/Si (x < 0.1) quantum wells has been studied. The influence of boron δ-layer on the excitonic luminescence and the luminescence caused by a dense electron plasma was demonstrated. The conditions under which the luminescence spectra of quantum wells are dominated by impurity-bound excitons (BE) have been established. Some unusual properties of these BE are explained in terms of type II band-offset in Si1−xGex/Si (x < 0.1) quantum wells, which favors a spatial separation of electrons and holes. It is shown that the temperature dependence of an excitonic emission in the quantum wells allows to calculate the BE-related density of states and, thus, can be used for contactless estimation of the impurity concentration in quantum wells.

Излучательная рекомбинация и туннелирование носителей заряда в гетероструктурах SiGe/Si с двойными квантовыми ямами

“…Наряду с линией рекомбинации связанных экситонов в Si-матрице, обозначенной как BE TO Si , в спектрах ФЛ наблюдаются линии, соответству-ющие излучательной рекомбинации экситонов в SiGe КЯ, среди которых наиболее интенсивными являются бесфононная линия QW NP 1,2 и линия, соответствующая рекомбинации с испусканием TO Si−Si фонона (обозна-чена как QW TO 1,2 ). Такой вид спектра межзонной ФЛ является характерным как для SiGe КЯ [11][12][13], так и для объемных образцов SiGe [14].…”