GaAs ü; c V R ËX ê sS â à ŠZnSe ; cY • «8 ý Photoreflectance — ¤V R Ë

GaAs  ü; c V R ËX ê sS  â à ŠZnSe ; cY  • «8 ý Photoreflectance — ¤V R Ë



™

»® £g ` @ · 9  - > ‡ Ú

^∗

· T  ò 6 B]  > · + ä ' å  ç ¡

% ò

z Œ ™@ /† < Ɠ § Ó ü t o † < Æõ ,  â í ß – 712-749

) í <+ ä  ™ ¸

 â

î  r @ /† < Ɠ § | » ¡ ¤¨ 8 Š â Ò q t" î † < Æ Ò, ½ ¨p  730-850 (2002¸   10 Z 4 7{ 9  ~ à Î6 £ §)

Molecular beam epitaxy(MBE)Z O Ü ¼– Ð $ í  © œr †   ZnSe/GaAs \ x 8 £ x_  F  g† < Æ& h  : £ ¤$ í `  ¦ photore- flectance(PR) Z O Ü ¼– Ð ì  r$ 3  % i  .  © œ“ : r PR Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 \ " f €  • 1.4ü < 2.7 eV   H % ƒ\ " f › ' a8 £ ¤ ) a ’    ñ  H y

Œ

•y Œ • GaAsü < ZnSe_  {  ç ß –   \  -t \  › ' aº   ) a ’    ñs  . ZnSe_  Á º î  r & ñ / B N õ  ! 9î  r & ñ / B N_  ì  r o

– РÒ'  ZnSe \ x 8 £ x s  ¢ - a„  y  s  ¢ - a ) a  © œI   m    Òì  r& h Ü ¼– Ð s  ¢ - a ) a  © œI s  9, GaAs % ò % i \ 

"

f › ' a8 £ ¤ ) a ¿ º > h_  ×  æ^ o ? ) a ’    ñ  H y Œ •y Œ • ZnSe/GaAsü < GaAs/GaAs_  > €  \ " f y Œ •y Œ •
 è ß – ’    ñs 



. “ : r • ¸    o\    É r z  ´+ « >\ " f  H ZnSe › ' aº   ) a ’    ñ[ þ t s  y Œ • \ x 8 £ x_  > €  \ " f_    & ñ à º» ¡ ¤ s     

#

Œ ×  æ^ o ? ) a > €  _  ’    ñ[ þ t s  ì  r o ÷ &# Q
 z Œ ¤Ü ¼ 9, Varshni › ' a > d ” Ü ¼– РÒ'  ZnSeü < GaAs_  “ : r • ¸>  Ã

º (∆E / ∆T)\  ¦ ½ ¨ % i  .

PACS numbers: 78, 66.F

Keywords:Fg›¸ ìrFgZO, e”>¿ºa, >€

I. " e  ] Ø

þ

j  H ì  r  ‚   \ x „ à Ìr (molecular beam epitaxy; MBE)

 F K5 Å q Ä »l   o† < Æ l ^ ‰ 7 £ x‚ Ã Ì (metal-organic chemical vapor deposition; MOCVD)1 p x õ  ° ú  “ É r ì ø ͕ ¸^ ‰ $ í  © œ l  Õ

ü

t_  µ 1 τ  Ü ¼– Ð “ ¦¾ ¡ §| 9 _  ZnSe \ x 8 £ x_  $ í  © œs  0 p x 

>

 ÷ &% 3  . a-e7 á ¤  o½ + ËÓ ü t ì ø ͕ ¸^ ‰“   ZnSe  H  © œ“ : r \ " f

€



• 2.68 eV_  {  ç ß –  `  ¦ t   H ' õ AÒ  o> \ P  µ 1 ÏF  g ™ è _  ]

j Œ •\  e ” # Q" f B Ä º ×  æ כ ¹ô  Ç Ó ü t| 9 s  . : £ ¤ y , a-e  o½ + Ë Ó

ü

t ì ø ͕ ¸^ ‰\  ¦ l œ í– Ð   H ' õ AÒ  o> \ P  µ 1 ÏF  g ™ è _  ] j Œ •\ 

"

f   & ñ   † < Ês  & h “ É r ZnSe \ x 8 £ x $ í  © œ\  @ /ô  Ç ƒ  ½ ¨  H V ,

o  s À Ò# Qt “ ¦ e ”  . Õ ª Q
, b-d7 á ¤  o½ + ËÓ ü t ì ø ͕ ¸^ ‰

\

 q  # Œ s “ : r$ í s  y © œ “ ¦, $ í ì  r 7 £ x l · ú šs  Z  } l  M :ë  H

\

 ? /·ü @ Ò& h    † < Ês  µ 1 ÏÒ q t÷ &l  ~ 1  . ZnSe_      © œÃ º



 H 5.668 s  9, GaAs_      © œÃ º  H 5.653 Ü ¼– Ð, GaAs l ó ø Í 0 A\  $ í  © œ   H  â Ä º 0.27 % & ñ • ¸_       Ò& ñ ½ + Ë(lattice mismatch) Ü ¼– Ð “  K  ZnSe \ x 8 £ x“ É r > €  \ 
ê ø Íô  Ç ~ ½ ӆ ¾ Ó Ü

¼– Ð s » ¡ ¤$ í 6 £ x§ 4 (biaxial compressive stress)`  ¦ ~ à Î> ÷ &

#

Q     ½ ¨› ¸\    + þ A`  ¦ { 9 Ü ¼v >  ÷ &“ ¦, ZnSeü < GaAs_ 

>

€  \    + þ A\  _ ô  Ç s  ¢ - a õ  „  0 A_  % ò † ¾ ÓÜ ¼– Ð > €   : £ ¤$ í

∗email: [email protected]

s

 $  ÷ & 9, s  Qô  Ç   + þ A“ É r ZnSe \ x 8 £ x_  ¿ ºa \    É r

?

/Â Ò „  0 A(built-in potential)    o\  ¦ 4 Rü < Y Us $   s 

š

¸× ¼(laser diode; LD) [1]ü < ° ú  “ É r ™ è  ] j Œ •r  ~ 1 >  \ P  o

‰ &

³ © œ`  ¦ { 9 Ü ¼v   H é ß –& h s  e ”   [2]. ¢ ¸ô  Ç, ZnSeü < GaAs_ 

>

€  \  Znü < As, Gaõ  Se_    ½ + ËÜ ¼– Ð “  ô  Ç   † < Ê ï  r0 A _

 + þ A$ í s  : £ ¤ y  ´ ú §s  { 9 # Qè ß – . s  Q† < Ê\ • ¸ Ô  ¦ ½ ¨ “ ¦, µ

1 ÏF  g  s š ¸× ¼(light emitting diode; LED), Y Us $   s 

š

¸× ¼, F  g Ž Ø  ¦ l (photodetector; PD) [3] 1 p x_  ' õ A0 l qÒ  o > 

\ P

_  F  g ™ è  ] j Œ •\  “ ¦ 9½ + É ë ß –  . s  Qô  Ç ½ ¨› ¸_  $ í  © œ r

 + þ A$ í ÷ &  H   † < Ê © œI (defect state) x 9    + þ A 1 p x“ É r X-‚  



r] X (X-ray diffraction; XRD), f  ¨ Ã º(absorption), F  g À Òp  W

1G ' pÛ ¼ (photoluminescence; PL), F  g„  À Ó(photocurrent;

PC), F  g6   x| ¾ Ó(photocapacitance; PCAP) [4] 1 p x_  8 £ ¤& ñ Ü ¼

–

Ð ƒ  ½ ¨  à º ”  ' Ÿ ÷ &# Q M ® o  . ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f  H ì ø Í] X ƒ  $ í GaAs l ó ø Í0 A\  ì  r  ‚   \ x „ à Ìr (molecular beam epi- taxy; MBE) Z O Ü ¼– Ð $ í  © œ ) a 5000 ˚ A_  ZnSe \ x 8 £ x_  F  g

† <

Æ& h  : £ ¤$ í `  ¦ photoreflectance(PR) ì  rF  gZ O Ü ¼– Ð › ¸  ì  r

$

3  % i  . PR 8 £ ¤& ñ Ü ¼– Ð ZnSeü < GaAs s 7 á x] X ½ + Ë > €  \ 

"

f   + þ A\  _ K 
 è ß – GaAs {  ç ß –   \  -t _  “ ¦ \  - t

– Ð_  s 1 l x õ  ZnSe „   @ /_  Á º î  r & ñ / B N õ  ! 9î  r

&

ñ / B N_  ì  r o \  ¦ › ' a8 £ ¤ % i Ü ¼ 9, : £ ¤ y , ZnSeü < GaAs > €  

\

 ” > r F    H ï ß –# Œ(residual)   + þ A\  _ ô  Ç > €   : £ ¤$ í _    

 oü < r « Ñ_  “ : r • ¸ _ ” > r$ í `  ¦ › ¸  % i  .

-357-

II. ÷ m Ç ] M ö

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  6   x ) a r « э  H MBEZ O Ü ¼– Ð ì ø Í] X ƒ  $ í GaAs l ó ø Í 0 A\  1500 ˚ A_  GaAs ¢ - aØ  æ8 £ x (buffer layer)\  ¦

$ í

 © œr v “ ¦, Õ ª 0 A\  5000 ˚ A_  ZnSe \ x 8 £ x`  ¦ $ í  © œr (  



. PR 8 £ ¤& ñ “ É r   › ¸ c ” Ü ¼– Ð 0.1 mW/cm

²

He-Ne Y Us 

$

(633 nm)\  ¦  6   x % i “ ¦, Y Us $ _    › ¸ Å Ò à º  H F  g é

ß –5 Å q l \  ¦ s 6   x # Œ › ¸] X  % i  . # Œl  F  g " é ¶ Ü ¼– Ѝ  H 250 W ) í

Û ¼J $ ™-½ + ɖ Ð
 p Ï þ ›á Ô\  ¦  6   x # Œ s \  ¦ œ í& h  o  0.27 m“   ì  rF  g l (Spex 270M)\  E $ ™Ý ¼– Ð | 9 5 Å q r (   . s  ì  rF  g l

\  ¦ : Ÿ x K 
š ¸  H é ß –Ò  oF  g`  ¦ r « Ñ\  { 9  r & , r « і ÐÂ Ò '

 ì ø Í ÷ &  H y n C`  ¦ p-i-n Si F  g  Ž Ø  ¦ l – Ð  Ž Ø  ¦ # Œ lock-in 7

£

x; Ÿ ¤ l (EG & G 5302)– Ð 7 £ x; Ÿ ¤ô  Ç ° ú כ`  ¦ ( Ž É Ó' – Ð ~ à Î [ þ t

%

i  . “ : r • ¸_ ” > r z  ´+ « >“ É r CTI cryogenics(Model 22) He í  H

¨ 8

Š ~ ½ Ód ” `  ¦ s 6   x # Œ, 14 ∼ 300 K\ " f à º' Ÿ  % i  .

III. + s ÇÊ Ý õ m Í À X Ø8 ý

Õ

ªa Ë > 1“ É r ZnSe/GaAs s 7 á x] X ½ + Ë ½ ¨› ¸\  ¦  © œ“ : r \ " f 8 £ ¤& ñ ô 

Ç PR Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 Ü ¼– Ð, GaAs {  ç ß –   \  -t \  _ ô  Ç ’    ñ

 €  • 1.4 eV   H % ƒ\ " f › ' a8 £ ¤ ÷ &% 3  . Õ ªa Ë >\ " f ˜ Ð1 p w s , {  ç

ß –   \  -t  Â Ò   H \ " f ¿ º > h_  ’    ñ ×  æ^ o ?÷ &# Q e ”   H  כ

Õ

ªa Ë > 1.  © œ“ : r \ " f ZnSe/GaAs_  PR Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 .

`

 ¦ ^  ¦ à º e ”   H X <, s \  ¦ I õ  II– Ð
 ? /% 3  . s  Qô  Ç ×  æ^ o ?

 )

a {  ç ß –   \  -t _  › ' a8 £ ¤“ É r ¿ º t _  0 p xô  Ç   H" é ¶ Ü ¼– Ð Ò q

ty Œ •K  ^  ¦ à º e ”  . {  ç ß –   \  -t  ? /\ " f + þ A$ í  ) a   † < Ê ï

 r0 A_   Ö ¸$ í  o– Ð “   # Œ GaAs {  ç ß –   \  -t ü < ×  æ^ o ?

 )

a  â Ä º [5]ü < ZnSe \ x 8 £ x õ  GaAs ¢ - aØ  æ8 £ x  s _  > €  

\

 _ ô  Ç l # Œü < GaAs ¢ - aØ  æ8 £ x õ  GaAs l ó ø Í  s _  > €  

\

 _ ô  Ç PR’    ñ_  l # Œü <_  ×  æ^ o ? [6]\  _ ô  Ç  כ s  . Õ ª a Ë

>\ " f Å Ò  ) a PR ’    ñ_  0 Au  1.4 eV“    כ Ü ¼– Ð ^  ¦ M :, PR ’    ñ_  ×  æ^ o ?_   © œ 0 p xô  Ç   H" é ¶“ É r Ê ê \  _ ô  Ç  כ Ü

¼– Ð  « Ñ÷ &# Qt  9, €  • 1.3 eV\ " f › ' a8 £ ¤ ) a  Å Ò ¨ î ò ø Íô  Ç

’

   ñ  H {  ç ß –   \  -t  ? /\  + þ A$ í  ) a   † < Ê ï  r0 A_   Ö ¸$ í Ü ¼

–

Ð
 è ß –  כ Ü ¼– Ð Ò q ty Œ • ) a  . Õ ªo “ ¦ €  • 2.7 eV\ " f › ' a8 £ ¤

 )

a PR ’    ñ  H ZnSe {  ç ß –   \  -t \  _ ô  Ç ’    ñs  9, €  • ç ß

– q @ /g A + þ AI _  # QL :’    ñ(shoulder peak) › ' a8 £ ¤ ÷ &% 3 



. GaAs l ó ø Í0 A\  ZnSe \ x 8 £ x`  ¦ ~ Õ ª Qf ” (tetragonal distortion), 7 £ ¤     # QF M
l (lattice dislocation) \ O s  Ã º

¨ î

~ ½ ӆ ¾ Óõ  à ºf ” ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð     © œÃ º ² ú ˜ t > , à »Ä º• ¸+ þ A Ü

¼– Ð $ í  © œ   H e ” > ¿ ºa (critical layer thickness; CLT)



 H €  • 0.17 µms  9, s     â Ä º\  ZnSe \ x 8 £ x“ É r      © œ Ã

º s \  _ ô  Ç   + þ A§ 4 `  ¦ ~ à Î>   ) a  . s  Qô  Ç   + þ A§ 4 “ É r ZnSe \ x 8 £ x_  » ¡ ¤@ ) a Á º î  r & ñ / B N(heavy-hole; E

HH

) õ 

! 9î  r & ñ / B N (light-hole; E

LH

)`  ¦ ì  r o r v   H % i ½ + É`  ¦ ô  Ç



. ZnSe \ x 8 £ x`  ¦ s  Qô  Ç e ” > ¿ ºa ˜ Ð  ¿ º,  >  $ í  © œ 

>

 ÷ &€  , ZnSeü < GaAs s _  > €  \      # QF M
l 

µ

1 ÏÒ q t # Œ ZnSe \ x 8 £ x“ É r s  ¢ - a(relaxation) ÷ & 9, s  ¢ - a ) a ZnSe \ x 8 £ x“ É r $ í  © œ“ : r • ¸\ " f z  ´“ : r Ü ¼– Ð ° ú ˜Ã º2 Ÿ ¤ GaAs ü <

_

 \ P  Ø Ÿ ‚ ½ Ó > à º_  s – Ð “   # Œ   + þ A`  ¦ ~ à Î>   ) a  . Õ ª a Ë

>\ " f ^  ¦ à º e ” 1 p w s  ZnSe \ x 8 £ x_  PR ’    ñ q @ /g A Ü

¼– Ð # QL : ’    ñ › ' a8 £ ¤ ) a  כ “ É r s  Qô  Ç   + þ A_  " é ¶ “  \  _ 

# Œ, E

^HH

ü < E

LH

– Ð ì  r o   ) a  כ s  . Õ ª Q
, ZnSe \ x  8

£

x_  ¿ ºa  €  • 5000 ˚ A“    כ `  ¦ “ ¦ 9 €   ZnSe  H  Òì  r& h  Ü

¼– Ð s  ¢ - a ) a  © œI s Ù ¼– Ð, Á º î  r & ñ / B N õ  ! 9î  r & ñ / B N_  ì

 r o   ) a € ª œ“ É r B Ä º  Œ •“ É r  כ Ü ¼– Ð  « Ñ  ) a  . Õ ª QÙ ¼– Ð ¿ º > h _

 ×  æ^ o ? ) a PR ’    ñ # QL :’    ñ– Ð › ' a8 £ ¤ ) a  כ s  . ì ø ͕ ¸

^

‰\  @ /ô  Ç PR ’    ñ\ " f • ¸i ç 0 l x • ¸\  › ' aº   ) a ? /Â Ò „  l  © œ [

jl \     Z  }“ É r „  l  © œ  © œI (high-field condition)ü < ± ú 

“ É

r „  l  © œ  © œI (low-field condition)– Ð
Ð ü t à º e ”  . $ „   l

 © œ“    â Ä º\   H  6 £ § õ  ° ú  s  3  p ì  r† < Êà º + þ AI (third derivative functional form; TDFF) – Ð
 è ß –  [7,8].

∆R/R = Re[ X

Ce

^iθ

(E − E

0

+ iΓ)

⁻ⁿ

] (1)

#

Œl " f C, θ, E, E

⁰

Õ ªo “ ¦ Í  H y Œ •y Œ • ”  ; Ÿ ¤, 0 A © œ, probe c ”

_  \  -t , r « Ñ_  {  ç ß –   \  -t ü < ¨ î ò ø ͓   s  . n

“

É r e ” > & h  — ¸€ ª œ(critical point type)Ü ¼– Ð" f n=2, 2.5 x 9 

Õ

ªa Ë > 2. # Œl  F  g [ jl \    É r ZnSe/GaAs_  PR Û ¼& 7 ˜à Ô .

3 Ü ¼– Ð
 è ­ q à º e ” Ü ¼ 9, y Œ •y Œ • " l or — : r, 3 " é ¶ x 9  2 " é ¶ {

  s _  „  s \  K { © œô  Ç . Õ ªa Ë > 1\ " f z  ´‚  “ É r z  ´+ « >° ú כ s

 9, & h ‚  “ É r 0 A_  ~ ½ Ó& ñ d ”  (1)`  ¦ x h Aô  Ç   õ – Ð z  ´+ « >° ú כ õ   _  { 9 u † < Ê`  ¦ · ú ˜ à º e ”  .

Õ

ªa Ë > 2  H GaAs % ò % i \ " f › ' a8 £ ¤ ) a I õ  II_    H" é ¶`  ¦ µ 1 ß y

l  0 AK ,   › ¸ F  g [ jl \     8 £ ¤& ñ ô  Ç PR Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 s 



. r « Ñ_    › ¸ F  g [ jl _  _ ” > r$ í “ É r Ô  ¦í  HÓ ü t \  _ ô  Ç ’    

ñü < ”  $ í (intrinsic)\  _ ô  Ç ’    ñ\  ¦ µ 1 ßy   H X < B Ä º Ä »6   x

>   6   x ) a  . ”  $ í \  _ ô  Ç ’    ñ_  [ jl   H   › ¸ F  g [ jl  _

 7 £ x \     ‚  + þ A& h Ü ¼– Ð 7 £ x  
, Ô  ¦í  HÓ ü t \  _ ô  Ç ’    

ñ_  [ jl   H „   \  ¦ à º6   x½ + É Ã º e ”   H F  g† < Æ& h  é ß –€  (optical cross section)_  Ÿ í o‰ & ³ © œÜ ¼– Ð 7 £ x    H F  g [ jl \  @ /K 

"

f Ÿ í o ⠆ ¾ Ó`  ¦ ¸ ú ˜ ˜ Ð# Œï  r  . ¢ ¸ô  Ç,   › ¸ F  g_  g Ë >È Ò U  · s

(optical penetration depth)\  ¦ “ ¦ 9K  ˜ Ѐ  ,   › ¸ F  g_  [

jl \     PR ’    ñ\  @ /ô  Ç l # Œ• ¸  H r « Ñ_  U  ·s \  _ 

”

> rô  Ç . Õ ªa Ë >\ " f   › ¸ F  g_  [ jl  7 £ x † < Ê\     PR

’

   ñ_  + þ AI   H    o \ O   H ì ø ̀  , PR ’    ñ_  [ jl  7 £ x 

÷

&  H  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ” “ ¦, GaAs {  ç ß –   \  -t  % ò % i \ " f I õ  II_  PR [ jl _  ’    ñ 7 £ x Ö  ¦ s   2 £ §`  ¦ · ú ˜ à º e ”  . s 



 H €  $  Iõ  II_    H" é ¶ s  Ô  ¦í  HÓ ü t s       כ `  ¦ & ñ ô  Ç 

€ 

, r « Ñ_  U  ·s  s 
  H, \ V\  ¦ [ þ t€  , ZnSe/GaAsü <

GaAs/SI-GaAs > €   % ò % i õ  ° ú  “ É r   É r % ò % i \ " f_  l # Œ

\

 _ ô  Ç  כ s  .

Õ

ªa Ë > 3.   › ¸ Å Ò à º\    É r ZnSe/GaAs_  PR Û ¼& 7 ˜à Ô .

Õ

ªa Ë > 3“ É r   › ¸ Å Ò à º_     o\    É r PR Û ¼& 7 ˜à Ô \  ¦

 ? /% 3  . Iõ  II_    H" é ¶`  ¦ r « Ñ_  U  ·s \    É r l # Œ• ¸ _  s \  _ ô  Ç  כ `  ¦ & ñ % i l  M :ë  H \ ,   › ¸ Å Ò à º_  7

£

x \    É r   › ¸ F  g_  g Ë >È ÒU  ·s _     o\  ¦ s 6   x % i  .

Õ

ªa Ë >\ " f ^  ¦ à º e ” 1 p w s  8 £ ¤& ñ “ : r • ¸ 300K\ " f PR Û ¼& 7 ˜à Ô

!

3 _  ”  ; Ÿ ¤“ É r Å Ò à º 7 £ x \     Iõ  II_  ’    ñ_  [ jl \  ¦ q

“ §K  ˜ Ѐ  ,   › ¸ Å Ò à º_  7 £ x \     II_  PR ’    ñ _  [ jl   H q “ §& h     o & h “ É r ì ø ̀  , I_  ’    ñ_  [ jl   H 1.7 kHz \ " f  _    ”    כ `  ¦ ^  ¦ à º e ”  . s  Qô  Ç ‰ & ³ © œ

“ É

r   › ¸ Å Ò à º_  7 £ x \       › ¸ F  g_  g Ë >È Ò U  ·s   ú ª



t l  M :ë  H \   © œ@ /& h Ü ¼– Ð GaAs/SI-GaAs_  > €  \  _  ô 

Ç PR ’    ñ_  l # Œ & h # Qt l  M :ë  H s  . Õ ª QÙ ¼– Ð, % ò

%

i  I  H ZnSe/GaAs_  > €  õ  b  # Q4 R e ”   H % ò % i \ " f_  l 

#

Œ “ ¦ ´ ú ˜½ + É Ã º e ”  . s   H Shen 1 p x [9,10] s  ˜ Г ¦ô  Ç   õ  ü

< ° ú  s    › ¸ c ” _  g Ë >È ÒU  ·s   H Å Ò à º 7 £ x ½ + É Ã º2 Ÿ ¤ y Œ ™

™

è l  M :ë  H s  .

{ 9

ì ø Í& h Ü ¼– Ð e ” _ & h “   0 A © œy Œ •_     o  H ×  æ^ o ? ) a PR ’    

ñ\  ¦ ì  r o    H X < B Ä º Ä »6   x >  æ ¼s “ ¦ e ”  . Õ ªa Ë > 4  H GaAs_  % ò % i \ " f › ' a8 £ ¤ô  Ç Iõ  II_    H" é ¶`  ¦ µ 1 ßy l  0 AK , 0

A © œy Œ •    o\     PR 8 £ ¤& ñ `  ¦ # Œ Iõ  II_  x ß ¼\  ¦ y Œ • y

Œ

• ì  r o  % i  . Õ ªa Ë >\ " f 82.6

^◦

\  ¦ l ï  r ’    ñ– Ð “ ¦, 0 A © œ y

Œ

•`  ¦ e ” _ – Ð | à ̓   7 £ x; Ÿ ¤ l \  ¦ s 6   x # Œ y Œ ™™ èr v €  " f 8 £ ¤& ñ

% i  . 0 A © œy Œ •s  y Œ ™™ è† < Ê\     ¿ º > h_  % ò % i \  _ K  ×  æ

Õ

ªa Ë > 4. 0 A © œy Œ •\    É r ZnSe/GaAs_  PR Û ¼& 7 ˜à Ô .

^ o

? ) a PR ’    ñ & h & h  ì  r o  ÷ & 9, 0 A © œy Œ •s  -17.3

^◦

\ " f



 H Ì º§  s  Iõ  II\  _ ô  Ç ’    ñ ì  r o   ) a  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ”  .

Õ

ª QÙ ¼– Ð, GaAs % ò % i \ " f › ' a8 £ ¤ ) a ×  æ^ o ? ) a ’    ñ  H ¿ º > h _

 % ò % i \ " f l “   ) a ’    ñ ×  æ^ o ?÷ &# Q
 è ß –  כ e ” `  ¦ S X ‰ z 

´y  · ú ˜ à º e ”  . · ú ¡\ " f  Œ ™r  ƒ  / å Lô  Ç  ü < ° ú  s  Iõ  II_ 

\

 -t  ° ú כ`  ¦ q “ §K ˜ Ѐ   GaAs/SI-GaAsü < ZnSe/GaAs

>

€  \  _ ô  Ç  כ s  “ ¦ Ò q ty Œ •½ + É Ã º e ”  . s   H GaAs/SI- GaAs > €  “ É r ZnSe \ x 8 £ x õ  / B Nç ß –& h Ü ¼– Ð q “ §& h  ´ ú §s  b 

# Q4 R e ” l  M :ë  H \    + þ A_  % ò † ¾ Ó`  ¦  _  ~ à Ît · ú §l  M :ë  H

\

 {  ç ß –   \  -t _  s 1 l x s   _ \ O   H ì ø ̀  , II_  " é ¶ “  s 

÷

&  H ZnSe/GaAs > €  “ É r   + þ A_  % ò † ¾ Ó`  ¦ ~ à Î  GaAs_  {  ç

ß –   \  -t  “ ¦ \  -t – Ð s 1 l x ) a  כ s  .

Õ

ªa Ë > 5  H ZnSe_  % ò % i \ " f › ' a8 £ ¤ ) a # QL : ’    ñ_    H" é ¶

`

 ¦ µ 1 ßy l  0 AK , 8 £ ¤& ñ “ : r • ¸\    É r PR Û ¼& 7 ˜à Ô \  ¦
 

?

/% 3  . “ : r • ¸_  y Œ ™™ è\     # QL : ’    ñ Ì º§  s 
 

  H  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ”  . s  Qô  Ç ‰ & ³ © œ“ É r # QL : ’    ñ\  ¦ s  À

ҍ  H ¿ º > h_  ’    ñ_  “ : r • ¸\    É r   & ñ à º» ¡ ¤ s   Ø Ô 



 H  כ `  ¦
 ? / 9, s   H Á º î  r & ñ / B N(E

HH

) õ  ! 9î  r & ñ /

B N(E

LH

)_  l # Œ\  _ ô  Ç  כ e ” `  ¦ · ú ˜ à º e ”  . Õ ªa Ë >\ " f ^  ¦ Ã

º e ” 1 p w s  ZnSe \ x 8 £ x“ É r · ú š» ¡ ¤ 6 £ x§ 4 `  ¦ ~ à Γ ¦ e ” Ü ¼Ù ¼– Ð, Á

º î  r & ñ / B N \  _ ô  Ç l # Œ ! 9î  r & ñ / B N \  _ ô  Ç  כ ˜ Ð 

“

¦ \  -t \ " f
 z Œ ¤ . 0 A_   7 H_ \  ¦ : Ÿ x K   © œ“ : r \ " f 8 £ ¤

&

ñ ô  Ç ZnSe {  ç ß –   \  -t  ’    ñ\ " f # QL : ’    ñ– Ð › ' a8 £ ¤ Õ

ªa Ë > 5. “ : r • ¸   o\    É r ZnSe/GaAs_  PR Û ¼& 7 ˜à Ô .

 )

a  כ “ É r Á º î  r & ñ / B N õ  ! 9î  r & ñ / B N \  _ K 
 è ß –  כ Ü

¼– Ð · ú ˜ à º e ” % 3 “ ¦, s  כ “ É r e ” > ¿ ºa ˜ Ð  ¿ º,  >  $ í  © œ 

%

i Ü ¼
, ¢ - a„  y  s  ¢ - a ) a  © œI   m  ,  Òì  r& h Ü ¼– Ð s  ¢ - a

 )

a  © œI – Ð ZnSe \ x 8 £ x s  ” > r F  “ ¦ e ” 6 £ §`  ¦
  · p . ¢ ¸ ô 

Ç s  Qô  Ç Â Òì  r& h “   s  ¢ - a“ É r ZnSe/GaAs > €  \   H   + þ A _

 % ò † ¾ Ós  p u l  M :ë  H \  GaAs_  {  ç ß –   \  -t  s  1

l

x ÷ &t ë ß –, GaAs/SI-GaAs_  > €  \   H % ò † ¾ Ó`  ¦ Å Òt  · ú §6 £ §

`

 ¦ · ú ˜€ Œ ¤ . “ : r • ¸ y Œ ™™ è† < Ê\     Ó ü t| 9 _   ½ ™× ¼Ì “ ss   Œ •  4

R PR ’    ñ  H “ ¦\  -t A á ¤ Ü ¼– Ð s 1 l x† < Ê`  ¦ · ú ˜ à º e ”   H X <,

“

: r • ¸ 14 K\ " f GaAsü < ZnSe  H  © œ“ : r \  q K  y Œ •y Œ • ∼83.9,

∼109.4 meV s 1 l x`  ¦ % i  . ³ ð 1“ É r  A _  Varshni x h A d ”

 [11]Ü ¼– Ð x h Aô  Ç   õ s  .

E

0

(T ) = E

0

(0) − αT

²

/(β + T ) (2)

³

ð 1. “ : r • ¸ _ ” > r$ í Ü ¼– РÒ'  % 3 # Q”   ZnSe/GaAs_  Varshni “ : r • ¸> à º.

E

0

α β ∆E/∆T

(eV) (10

⁻⁴

eV/K) (K) (10

⁻⁴

eV/K)

1.518 5.2 202 3.86

GaAs 1.52

^[12]

5.4

^[12]

204

^[12]

3.89

^[13]

2.80 5.5 198 3.61

ZnSe 2.99

^[14]

5.78

^[14]

175

^[14]

-

#

Œl " f, E

0

(0)  H 0 K \ " f_  {  ç ß –   \  -t s “ ¦, αü <

⍠ H Varshni > à ºs  .

IV. + s Ç Â ] Ø

Molecular beam epitaxy (MBE) Z O Ü ¼– Ð $ í  © œr †   ZnSe/GaAs \ x 8 £ x_  F  g† < Æ& h  : £ ¤$ í `  ¦ photoreflectance (PR) Z O Ü ¼– Ð ì  r$ 3  % i  .  © œ“ : r PR Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 \ " f €  • 1.4 ü < 2.7 eV   H % ƒ\ " f › ' a8 £ ¤ ) a ’    ñ  H y Œ •y Œ • GaAsü <

ZnSe_  {  ç ß –   \  -t \  › ' aº   ) a ’    ñs  . ZnSe_  Á º



î  r & ñ / B N õ  ! 9î  r & ñ / B N_  ì  r o – Ð Â Ò'  ZnSe \ x 8 £ x s 

¢ -

a„  y  s  ¢ - a ) a  © œI   m    Òì  r& h Ü ¼– Ð s  ¢ - a ) a  © œI  s

 9, GaAs % ò % i \ " f › ' a8 £ ¤ ) a ¿ º > h_  ×  æ^ o ? ) a ’    ñ  H y Œ • y

Œ • ZnSe/GaAsü < GaAs/GaAs_  > €  \ " f y Œ •y Œ •
 è ß –

’

   ñs “ ¦, s \  ¦ : Ÿ x # Œ  Òì  r& h Ü ¼– Ð s  ¢ - a ) a ZnSe \ x 8 £ x

\

 _  # Œ ZnSe/GaAs > €  s  % ò † ¾ Ó`  ¦ ~ à Î6 £ §`  ¦ · ú ˜ à º e ” 



. “ : r • ¸    o\    É r z  ´+ « >\ " f  H ZnSe › ' aº   ) a ’    ñ[ þ t s

 y Œ • \ x 8 £ x_  > €  \ " f_    & ñ à º» ¡ ¤ s     # Œ ×  æ^ o ? ) a

>

€  _  ’    ñ[ þ t s  ì  r o ÷ &# Q
 z Œ ¤Ü ¼ 9, Varshni › ' a > d ”  Ü

¼– Ð ½ ¨ô  Ç ZnSeü < GaAs_  “ : r • ¸> à º (∆E/∆T)  H y Œ •y Œ • 3.61 ×10

⁻⁴

eV/K ü < 3.86×10

⁻⁴

eV/K s  9, „  s  \  -t 



 H › ¸$ í Ó ü t| 9 _  {  ç ß –   \  -t     o\  _ ô  Ç  כ `  ¦ · ú ˜ à º e ”

 .

Y c

p w Š à U Ø ”  ô

[1] N. Nakyama, S. Itoh, T. Ohata, K. Nakano, H. Ok-

uy ama, K. Ozawa, A. Ishibashi, M. Ikeada and Y.

Mori, Electron. Lett. 29, 1488 (1993).

[2] R. L. Gunshor, J. Han, G. C. Hua and A. V. Nu- mikko, J. Cryst. Growth 159, 1 (1996).

[3] H. Hong. W. A. Anderson and J. Haetty, J. Appl.

Phys. 84, 2328 (1998).

[4] M. Germain, M. El Yacoubi, R. Evrard, W. Taudt and M. Heuken, J. Cryst. Growth 184/185, 199 (1998).

[5] R. F. Kirkman, R. A. Stradling and P. J. Lin-Chung, J. Phys. C 11, 419 (1978).

[6] T. K. Sharma and Shailendra Kumar, Appl. Phys.

Lett. 79, 1715 (2001).

[7] W. Zhou, C. H. Perry, L. Ma, K. S. Lee, J. M. Wor- lock, A. Zrenner, F. Koch and K. Ploog, J. Appl.

Phys. 69, 4057 (1991).

[8] D. P. Wang and C. T. Chen, J. Appl. Phys. 78, 2117 (1995).

[9] H. Shen, Z. Hang, S.H. Pan and Fred H. Pollak, Appl. Phys. Lett. 52, 2058 (1998).

[10] H. Shen, M. Dutta, W. Buchwald and L. Fotiadis, Appl. Phys. Lett. 59, 321 (1991).

[11] Y. P. Varshni, Physica 34, 149 (1967).

[12] J. S. Blackmore, J. Appl. Phys. 53, R123 (1982).

[13] J. Camassel, D. Auvergne and H. Mathieu, J. Appl.

Phys. 74, 749 (1993).

[14] R. C. Tu and Y. K. Su, J. Appl. Phys. 83, 1664

(1998).

Study of the Photoreflectance of ZnSe Epilayers Grown on GaAs

Ju-Hyun Kim, In-Ho Bae, Dong-Yul Lee and Myoung-Rang Jung Department of Physics, Yeungnam University, Kyoungsan 712-749

Jeong-Sik Son

School of Architecture, Environment and Life Science, Kyungwoon University, Kumi 730-850 (Received 7 October 2002)

We used photoreflectance (PR) measurements to study stress effects on and interface states of ZnSe/GaAs epilayers grown by molecular beam epitaxy. In PR the spectrum measured at room temperature, we observed two peaks correspond to the band gap of ZnSe and GaAs at the 1.4 and 2.7 eV, respectively. The appearance of the shoulder peak shows that the degenerate valence band is separated into heavy- and light-hole bands, resulting in a tensile stress on the ZnSe epilayer. Also, the two superposed peaks at the GaAs region are signals from the ZnSe/GaAs and GaAs/SI-GaAs interface, respectively. With descreasing temperature, the PR signal related to ZnSe are separated into two peaks. We calculated the temperature coefficients of band gap(∆E/∆T ) for ZnSe and GaAs from the Varshni relationship.

PACS numbers: 78, 66.F

Keywords: Photoreflectance, Critical layer thickness, Interface