Effect of reabsorbed recombination radiation on photoluminescence and photoconductivity in a semi-infinite direct-gap semiconductor

A one-dimensional steady-state continuity equation for optically generated excess minority carriers is derived in which the effect of reabsorbed recombination radiation on the excess carrier profile in a semiinfinite direct-gap semiconductor is taken into account. The influence of reexcited carriers is illustrated by means of calculated photoconductivity and photoluminescence data using optical absorption data of a highly doped GaAs sample as an example. The results show that the spatial carrier distribution, the photoluminescent intensity, and the photocurrent are appreciably affected by reabsorbed luminescence only for internal quantum efficiency values of at least a few tens of percent. Für den Fall der optischen Erzeugung von Überschußminoritätsträgern im halbunendlich ausgedehnten direkten Halbleiter wird eine eindimensionale stationäre Kontinuitätsgleichung hergeleitet, die den Einfluß reabsorbierter Rekombinationsstrahlung auf das Profil der Überschußträger berücksichtigt. Der Einfluß der durch Wiederanregung erzeugten Träger wird am Beispiel einer hochdotierten GaAs-Probe an Hand berechneter Photoleitungs- und Photolumineszenzdaten veranschaulicht. Die Ergebnisse zeigen, daß räumliche Trägerverteilung, Photolumineszenzintensität und Photostrom nur bei internen Quantenwirkungsgraden von mindestens einigen zehn Prozent durch reabsorbierte Lumineszenz nennenswert beeinflußt werden.