ÉTUDE DES SPECTRES DE PHOTOLUMINESCENCE DE ZnTe DOPÉ AU LITHIUM. NATURE DES TRANSITIONS

Résumé
Les spectres de photoluminescence du tellurure de zinc dopé au lithium sont étudiés entre 4,2 K et 300 K. La concentration des porteurs dans les échantillons est vérifiée par mesures électriques. Les spectres de luminescence à 4,2 K sont étudiés en fonction de la concentration en Li entre 10¹⁷ et 10¹⁹ cm^-3. Les variations d'énergie des raies de photoluminescence sont étudiees en fonction de la température. On met en évidence que les deux émissions à 2,336 eV ± 4 meV et 2,362 eV ± 8 meV, caractéristiques de ZnTe dopé au lithium, sont dues à la recombinaison de porteurs libres respectivement sur un niveau accepteur et un niveau donneur. Les variations d'intensité des raies d'émission en fonction de la température sont aussi déterminées. Un modèle des cinétiques de recombinaison basé sur l'interprétation ci-dessus, a permis une analyse semi-quantitative de l'intensité des émissions en fonction de la température. Le modèle a aussi permis de déterminer l'énergie d'ionisation du donneur (15 meV), de l'accepteur (47 meV) et l'énergie d'activation du processus non radiatif.

Abstract
The photoluminescence emission of Li-doped zinc telluride is studied between 4.2 K and 300 K. Concentration of carriers in the samples is also verified by electrical mesurements. The photoluminescence spectrum at 4.2 K is investigated as a function of Li concentration between 10¹⁷ and 10¹⁹ cm^-3. The energy variations of the bands with temperature are studied. Evidences are obtained that the two emission bands at 2.336 eV ± 4meV, and 2.362 eV ± 8 meV, characteristic of Li-doped ZnTe, are due to free carrier recombination on an acceptor and a donor levels respectively. The intensity variations of the bands with temperature are also determined. A recombination kinetics model based on this interpretation has permitted semi-quantitative analysis of the temperature dependence of the two band intensities. The model also allows the determination of the donor ionization energy (15 meV), the acceptor ionization energy (47 meV) and the activation energy of the non radiative process (8 meV).