Positron thermalization in Si and GaAs

نویسندگان

  • J. Nissilä
  • K. Saarinen
چکیده

Positron thermalization in Si and GaAs has been studied both by experiments and simulations. The decrease in the positron mean energy due to the interactions with longitudinal-acoustic phonons was calculated down to 4 K by solving numerically the Boltzmann equation for the positron momentum distribution. We find that the differences in the strength of the positron-phonon coupling can result in considerable variations in the thermalization time. At 10 K, the time needed by the positrons to reach twice the thermal energy is 25 ps in Si, and 80 ps in GaAs. We find experimental support for the calculated thermalization behavior by studying the temperature dependence of the positron trapping rate at negative vacancy-type defects in Si and GaAs. In Si, we observe that positron lifetime data depends strongly on the sample temperature at least down to 8 K, which supports the predicted fast thermalization. In GaAs, the trapping rate below 20 K is observed to increase considerably less than expected for positrons thermalized instantly after implantation. This demonstrates experimentally that the thermalization time in GaAs is indeed much longer than in Si. We show further that the calculated positron energy-loss rates can explain quantitatively the temperature dependence of the experimental trapping rate in GaAs down to 8 K.

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

ثبت نام

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

Vacancies and Dominant Electrically Active Defects in Bulk Semi-Insulating GaAs

Positron Annihilation techniques have been used to investigate two important defects that occur naturally in semi-insulating (SI) Gallium arsenide. The growth and assessment of SI GaAs and the application of PA to defect analysis of this important material are reported.

متن کامل

Carrier thermalization dynamics in single zincblende and wurtzite InP Nanowires.

Using transient Rayleigh scattering (TRS) measurements, we obtain photoexcited carrier thermalization dynamics for both zincblende (ZB) and wurtzite (WZ) InP single nanowires (NW) with picosecond resolution. A phenomenological fitting model based on direct band-to-band transition theory is developed to extract the electron-hole-plasma density and temperature as a function of time from TRS measu...

متن کامل

Cathodoluminescence study of band filling and carrier thermalization in GaAs/AlGaAs quantum boxes

We have examined carrier thermalization, recombination, and band filling in GaAs/AlGaAs quantum boxes with low-temperature cathodoluminescence ~CL!. The temperature dependence of the quantum box CL intensity for T< 90 K exhibits an Arrhenius behavior, as a result of carrier thermalization between the quantum box and surrounding barrier regions. The width of the quantum box luminescence is found...

متن کامل

مطالعۀ رسانش گرمایی نانوسیم های کوانتومی Si و GaAs

در این مقاله رسانندگی گرمایی در یک دستگاه یک‌بُعدی، شامل نانوسیم‌های نیم‌رسانا با جنس سیلیکن و گالیوم آرسنیک محاسبه و رسم شده است. روش به‌کاررفته حل معادلۀ بولتزمن برای پراکندگی فونونی است. در مواردی که پراکندگی خالص فصل مشترک باشد، رسانندگی هم در نانوسیم سیلیکنی و گالیوم آرسنیکی مقدار بیشتری را نشان می‌دهد. رسانندگی با افزایش قطر نانوسیم افزایش می‌یابد. دو مدل متفاوت برای رسانندگی در این پژوهش ...

متن کامل

Positron annihilation studies of the AlOx/SiO2/Si interface in solar cell structures

Related Articles Overcoming the bandgap limitation on solar cell materials Appl. Phys. Lett. 100, 083901 (2012) Energy transfer in CaYAlO4: Ce3+, Pr3+ for sensitization of quantum-cutting with the Pr3+-Yb3+ couple J. Appl. Phys. 111, 043104 (2012) GaAs/GaInNAs quantum well and superlattice solar cell Appl. Phys. Lett. 100, 073508 (2012) Understanding the operation of quantum dot intermediate ba...

متن کامل

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

ثبت نام

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

عنوان ژورنال:

دوره   شماره 

صفحات  -

تاریخ انتشار 2001