n型GaN中受体空穴俘获机制研究：多重受体参与的证据

为了深入了解n型GaN中受体的空穴俘获机制，图2展示了1050nm下03UID样品中与泵浦脉冲强度有关的TA动力学。计算得到的平均光生载流子浓度Dn约为5×10^15 cm^-3（0.5 mJ/cm^2）到2×10^16 cm^-3（1.8 mJ/cm^2）。在100ps内由空穴俘获引起的快速恢复成分的比例随着泵浦脉冲强度的增加而明显减小。这种现象表明GaN中的受体已经饱和了光生空穴。

在这里，我们首先假设负电荷的CN（CN'）是n型GaN中唯一的受体，浓度Ni经SIMS估计为4×10^15 cm^-3。然后，使用单个俘获模型[参考文献25中的式（2）]和空穴俘获系数Cp=2×10^-6 cm^3 s^-1，在泵浦脉冲强度为1.8 mJ/cm^2下模拟了载流子动态。然而，理论拟合结果（见图2中的虚线）与实验结果不一致，除非Ni=8×10^15 cm^-3（大约是[C]的两倍），这表明存在另一种具有约4×10^15 cm^-3浓度和类似空穴俘获系数的辐射或非辐射缺陷。