High resolution photoluminescence spectroscopy of donors in undoped and In-doped ZnO grown by metalorganic vapor phase epitaxy
Notice bibliographique
Résumé
We report the observation of photoluminescence (PL) transitions in ZnO epilayers grown by metalorganic vapor phase epitaxy (MOVPE) on C-sapphire substrates with linewidths as low as 0.2 meV at 4.2 K. A dominant donor bound exciton (D0X) peak at 3361.0 meV is observed in all undoped samples together with the corresponding ionized donor bound exciton (D+X) peak at 3372.9 meV. The addition of In dopant using trimethylindium results in the appearance of the I9 transition at 3357.8 meV, which has been previously attributed to In D0X transitions. By intentionally doping the epilayers with In we can calibrate the PL energy spectra, and thereby identify the dominant D0X transition in undoped material at 3361.0 meV as due to Ga donors. The In and Ga identifications are also confirmed by the observation of two electron satellites. High temperature annealing under O2 results in a strong reduction of the In and Ga transitions, and the appearance of a third line which we attribute to Al out-diffusing from the sapphire substrate. Temperature dependent PL measurements on In-doped samples above 4 K show additional lines due to well-resolved D0X (B) transitions separated by 4.6 meV for both Ga and In donors due to the crystal field splitting of the valence band. The line intensities are modeled by simple Boltzmann statistics. On the basis of comparison with accepted values of the I9 transition energy in homoepitaxial ZnO samples, we deduce a strain-induced blueshift of ∼ 1.2 meV which is consistent with residual compressive strain induced in the ZnO films due to the smaller in-plane effective lattice constant of sapphire.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».