Optical studies of undoped GaP grown by LEC method

The features of undoped LEC GaP crystals with particular emphasis on their luminescence properties are presented. Hall and GDMS measurements revealed that C and Si are the main residual shallow impurities. Semi-insulating features of the samples were controlled by the presence of the phosphorous anti-site defect, P4PGa. Its presence was confirmed by ESR measurements as well as the emission at 1.05 eV. For p-type samples with phosphorous antisite defect, P4PGa, and high carbon concentration an emission at 1.9 eV has been observed. We tentatively assign this emission to the recombination of the excitons bound with isoelectronic complex PGaCp. A deep-centre luminescence with the maximum at 1.33 eV was dominant in n-type GaP and in electron-irradiated samples. The obtained results indicate that this emission results from native defect complex.

W pracy przedstawione są badania niedomieszkowanych kryształów GaP otrzymywanych w ITME metodą LEC ze szczególnym uwzględnieniem ich własności luminescencyjnych. Pomiary Halla, absorpcyjne i GDMS wykazały, że głównymi płytkimi domieszkami resztkowymi w otrzymywanych kryształach są węgiel i krzem. Półizolujące własności badanych kryształów determinowane były obecnością fosforowego antystrukturalnego defektu P4PGa. Obecność jego została potwierdzona poprzez obecność linii rezonansowej w widmie ESR, jak również poprzez obecność emisji w podczerwieni z maksimum przy l .05 eV. W kryształach typu p, w których potwierdzona została obecność defektu P4PGa oraz stwierdzono relatywnie wysoką koncentrację węgla w widmie luminescencyjnym pojawiło się pasmo luminescencyjne z maksimum przy l .9 eV. Nasza sugestia odnośnie pochodzenia tej emisji wiązana jest z wytworzeniem się isoelektronowego kompleksu PGaCp. W niedomieszkowanych próbkach typu w jak również w próbce naświetlanej elektronami luminescencja pochodząca od głębokich centrów zdominowana była obecnością pasma leżącego przy 1.33 eV. Przeprowadzone badania wykazały, że jest ona związana z obecnością kompleksu wytworzonego przez macierzyste atomy sieci, natomiast nie zależy od koncentracji domieszek resztkowych.