Résumé
В данной работе была исследована терагерцовая фотолюминесценция (ФЛ) гетероструктур HgTe/СdxHg1-xTe с квантовыми ямами (КЯ), обусловленная переходами с участием состояний акцепторов. Исследуемые структуры были выращены методом молекулярно-лучевой эпитаксии на полуизолирующей подложке GaAs в направлении (013). Исследования ФЛ проводились с помощью фурье-спектрометра Bruker Vertex 80v в режиме пошагового сканирования. Оптическое возбуждение осуществлялось непрерывным лазером с длиной волны 808 нм. Были измерены спектры ФЛ гетероструктуры HgTe/Сd0.76Hg0.24Te с КЯ толщиной 48 А (образец № 160126), при температуре 30K и при мощности накачки от 3 до 300 мВт. Во всех спектрах присутствует полоса ФЛ от 50 до 400 см-1, с особенностями в виде максимумов в областях 50 – 160 см-1 (полоса 1), 160 – 250 см-1 (полоса 2) и 250 – 400 см-1 (полоса 3). При мощностях возбуждения 100 и 300 мВт дополнительно к полосам 1-3 возникает полоса ФЛ, соответствующая энергиям квантов 450 – 600 см-1 соответствующая межзонным переходам, при этом интенсивность длинноволновых полос ФЛ падает. Температурные исследования спектров ФЛ показали, что с ростом температуры положение полос 1 — 3 не меняется, а полоса 4 от межзонных переходов смещается в сторону высоких энергий. Очевидно, что полосы ФЛ 1- 3 не смещающиеся с ростом температуры должны быть связаны с переходами носителей между состояниями «привязанными» к одной зоне. Ранее было показано, что такие длинноволновые полосы ФЛ в спектрах КРТ структур с КЯ связаны с переходами в спектре вакансий ртути [1]. Вакансия ртути является двухвалентным акцептором и может находиться в трех зарядовых состояниях: нейтральный A0 центр, с которых связано две дырки, A-1 центр, с которым связана одна дырка и не имеющий дырок A-2 центр. Примесная ФЛ обусловлена захватом дырок на акцепторные центры. Расчет показал, что длинноволновые линии 1-3 в спектрах ФЛ, положение которых не меняется с температурой, связаны с захватом свободных дырок на A-1 центры. Полоса 4, связанная с межзонными переходами носителей. возникает при увеличении мощности возбуждающего источника. При этом падает сигнал в длинноволновых полосах. Это может быть связано с тем, что при малом возбуждении электроны из зоны проводимости безызлучательным образом переходят на A0 центры. Возникающие при этом A-1 участвуют в формировании сигнала ФЛ. Однако, при некоторой мощности большая часть А0 центров оказывается заполнена электронами, т.е. уменьшается число конечных состояний для безызлучательных переходов из зоны проводимости. В результате электроны начинают рекомбинировать с дырками из валентной зоны излучательным образом при этом уменьшается число дырок в валентной зоне, которые могли бы переходить на А-1 центры, а значит сигнал ФЛ, связанный с акцепторами будет «падать», что и наблюдается в эксперименте.