О математической модели диффузии экситонов в полупроводнике с учетом их переменного времени жизни

Описана зависимость от времени концентрации неравновесных неосновных носителей заряда, генерированных в однородном полупроводниковом материале остро сфокусированным электронным пучком, электронным зондом, после прекращения облучения мишени. Построена математическая модель нестационарной диффузии заряженных частиц, созданных электронным зондом низкой энергии в полупроводниковой мишени, при наличии двух независимых каналов рекомбинации сгенерированных носителей заряда в материале мишени. Применение низкоэнергетического электронного зонда позволило при моделировании использовать двухмерную математическую модель диффузии. В качестве начального условия в этой модели взято распределение концентрации неравновесных неосновных носителей заряда в условиях квазиравновесия, до выключения электронного облучения. При наличии двух независимых каналов рекомбинации профиль спада концентрации неравновесных неосновных носителей заряда в мишени после выключения электронного облучения описан суммой двух экспонент, зависящих от времени. Такой подход позволил получить решение дифференциального уравнения двухмерной диффузии носителей заряда с учетом их переменного эффективного времени жизни. Практическое приложение разработанной математической модели реализовано для метода времяпролетной катодолюминесценции при описании диффузии экситонов в монокристаллическом нитриде галлия с учетом зависимости концентрации сгенерированных экситонов от времени.