Isoelectronic Donors and Acceptors

Hopfield, J. J.; Thomas, D. G.; Lynch, Robert D.

doi:10.1103/physrevlett.17.312

Cited by 385 publications

(133 citation statements)

References 4 publications

Supporting

Mentioning

124

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In general, different host/impurity combinations may be divided into two categories: those that create localized gap states, and those that create only resonant states. For example, a DLS located within the gap and below the conduction band minimum (CBM, "α-type behavior") is created for most 3d impurities in III-V semiconductors [1], nitrogen [2,3,4] and oxygen [3,5] in GaP, oxygen in ZnTe [6,7], hydrogen in MgO [8], or oxygen vacancies in Al 2 O 3 [9]. On the other hand, the DLS is located above the CBM ("β-type behavior") for nitrogen in GaAs [3,4,10], oxygen in ZnS or ZnSe [11], hydrogen in ZnO [12], oxygen vacancies in In 2 O 3 [9], as well as all classic, hydrogenic donors in semiconductors [13].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Anion vacancies as a source of persistent photoconductivity in II-VI and chalcopyrite semiconductors

2005

View full text Add to dashboard Cite

Using first-principles electronic structure calculations we identify the anion vacancies in II-VI and chalcopyrite Cu-III-VI 2 semiconductors as a class of intrinsic defects that can exhibit metastable behavior. Specifically, we predict persistent electron photoconductivity (n-type PPC) caused by the oxygen vacancy V O in n-ZnO, and persistent hole photoconductivity (p-type PPC) caused by the Se vacancy V Se in p-CuInSe 2 and p-CuGaSe 2 . We find that V Se in the chalcopyrite materials is amphoteric having two "negative-U" like transitions, i.e. a double-donor transition ε(2+/0) close to the valence band and a double-acceptor transition ε(0/2−) closer to the conduction band. We introduce a classification scheme that distinguishes two types of defects (e.g., donors): type-α, which have a defect-localized-state (DLS) in the gap, and type-β, which have a resonant DLS within the host bands (e.g., conduction band). In the latter case, the introduced carriers (e.g., electrons) relax to the band edge where they can occupy a perturbedhost-state (PHS). Type α is non-conducting, whereas type β is conducting. We identify the neutral anion vacancy as type-α and the doubly positively charged vacancy as type-β. We suggest that illumination changes the charge state of the anion vacancy and leads to a crossover between α-and β-type behavior, resulting in metastability and PPC. In CuInSe 2 , the metastable behavior of V Se is carried over to the (V Se -V Cu ) complex, which we identify as the physical origin of PPC observed experimentally. We explain previous puzzling experimental results in ZnO and CuInSe 2 in the light of this model.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Anion vacancies as a source of persistent photoconductivity in II-VI and chalcopyrite semiconductors

2005

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Характер электронного потенциала в области примеси и ее способность связать тот или иной носитель заряда связаны с различием электроотри-цательностей замещаемого и примесного атомов [9,10]: электроны атома большего радиуса находятся дальше от ядра и притягиваются к нему слабее, чем у изоэлектрон-ного атома меньшего радиуса. В частности, при замене атома селена теллуром в кристалле GaSe ион теллура в силу меньшей электроотрицательности является по-тенциальной ловушкой для дырки.…”

Section: Introductionunclassified

Спектроскопия резонансного возбуждения экситонной люминесценции твердых растворов GaSe-GaTe

Starukhin¹,

Nelson²,

Fedorov³

et al. 2017

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

Исследованы спектры возбуждения люминесценции локализованных экситонов в твердых растворах GaSe0.85Te0.15 при T=2 K. Показано, что в спектрах возбуждения экситонов с энергией локализации varepsilon> 10 mV возникает дополнительный максимум ME, расположенный с низкоэнергетической стороны от максимума, соответствующего полосе поглощения свободного экситона с n=1. Установлено, что сдвиг положения максимума ME в спектре возбуждения относительно энергии детектируемых фотонов увеличивается по мере уменьшения энергии детектируемых фотонов, то есть с увеличением энергии локализации экситонов. При резонансном возбуждении локализованных экситонов монохроматическим светом из области полосы экситонного излучения в спектре экситонной люминесценции с низкоэнергетической стороны от линии возбуждения также наблюдается максимум излучения (ML). Энергетическое расстояние между положением возбуждающей линии и положением максимума в спектре излучения увеличивается по мере уменьшения частоты возбуждающего света. Рассматриваются возможные механизм появления описанной структуры спектров возбуждения и экситонной люминесценции в GaSe0.85Te0.15. Сделан вывод, что максимумы ME в спектре возбуждения и ML в спектре излучения обусловлены электронно-колебательными переходами с рождением и аннигиляцией локализованных экситонов соответственно. Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (проект N 13-02-00891). DOI: 10.21883/FTT.2017.02.44039.481

show abstract

“…For neutral (isoelectronic) impurities the carrier binding must be of a different origin. The appropriate mechanism was proposed by Thomas [6] and may be of identical nature to that responsible for the primary carrier binding in the case of excitons bound on isoelectronic centers [7]. The carrier is trapped by a short-range potential caused either by a difference between the electronegativities of the impurity and the ion for which it substitutes and/or lattice distortion induced by the substitution [8].…”

Section: Carrier Binding By Re and Tm Ionsmentioning

confidence: 99%

Charge Transfer States of Transition Metal and Rare Earth Ions: Their Role in Recombination Processes

Godlewski

1993

Acta Phys. Pol. A

View full text Add to dashboard Cite

Center ionization accompanied by carrier localization at the center by virtue of a short-range or a long-range Coulomb attractive potential is discussed. The role of charge transfer states in recombination processes is described. The source of carrier attractive potential is explained and a simple theoretical mode1 is presented allowing to predict the nature (either electron or hole attractive) of this potential. The probability of different possible recombination paths is also analyzed. .

show abstract

Isoelectronic Donors and Acceptors

Cited by 385 publications

References 4 publications

Anion vacancies as a source of persistent photoconductivity in II-VI and chalcopyrite semiconductors

Anion vacancies as a source of persistent photoconductivity in II-VI and chalcopyrite semiconductors

Спектроскопия резонансного возбуждения экситонной люминесценции твердых растворов GaSe-GaTe

Charge Transfer States of Transition Metal and Rare Earth Ions: Their Role in Recombination Processes

Contact Info

Product

Resources

About