Abstract
We have investigated Mossbauer effect and emission properties of the Fe-doped GaAs grown by liquid phase epitaxy (LPE). The powder type of isotope $^{57}Fe$ was used as a dopant source in LPE-GaAs. From the analysis of Mossbauer effect the value of isomer shift, 0.303$\pm$0.018 mm/sec, is calculated at low temperature. This means that charge state of Fe ion in GaAs is 3+. The results of double crystal x-ray rocking curve (DCRC) and low temperature photoluminescence (PL) show the crystal quality of the epitaxial layers are good. Unusual luminescence peaks from the Fe-GaAs epitaxial layers appeared at emission energy of 0.99 eV and 1.15 eV. We attribute these emissions to Fe-acceptor related two deep radiative centers.
GaAs내의 철(Fe)의 상태에 관한 연구를 위하여, 액상에피탁시 방법으로 Fe를 도프 한 GaAs를 성장하고 성장된 에피층의 특성을 연구하였다. 도판트 물질인 Fe는 동위원소 $^{57}Fe$를 사용하였고, Fe이온의 GaAs내에서의 전하상태를 Mossbauer분광실험으로 분석하였 다. Mossbauer 스펙트럼으로부터 isomer shift 값을 계산한 결과 Fe 이온은 GaAs내에서 +3 가 이온 상태로 존재함을 알 수 있었다. X-ray 분석 및 photoluminescence(PL) 분광실험으 로부터 결정성이 우수한 에피층이 성장되었음을 알 수 있었으며, Fe가 도프된 GaAs의 저온 PL에서 0.99eV 및 1.15eV에서 피크를 갖는 반치폭이 매우 큰 발광대를 관찰 할 수 있었다. 이들 피크는 GaAs내 Fe 억셉터와 관련된 2개의 복사성 깊은 준위를 반영하는 발광현상으 로 해석된다.
