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Optical nonlinearities and carrier transport in GaAs:EL2 at high excitation levels

Résumé : Laser induced picosecond transient gratings are used to study carrier transport via free carrier and photorefractive nonlinearities in semi-insulating undoped GaAs bulk crystals. Carrier lifetime (τR = 1.5 ns), hole and ambipolar mobilities (μh = 410 cm2 V−1 s−1, μa = 760 cm2 V−1 s−1) are measured directly and an electron mobility equal to 5200 cm2 V−1 s−1 is calculated. The optical properties of highly excited GaAs reveal deep donor EL2 transformation and intracenter absorption under picosecond excitation. Rotation of the diffracted beam polarization is observed for the first time in orientation of the grating vector along the crystallographic axis [001]. This signal is attributed to a strain field at dislocations in LEC-grown GaAs wafers. La diffraction de la lumière sur les réseaux de porteurs libres et photoréfractif engendrés par des impulsions picoseconde permet d'étudier les non-linéarités optiques ainsi que le transport des porteurs libres dans le GaAs semi-isolant. Le temps de vie (τR = 1,5 ns), la mobilité des trous et la mobilité ambipolaire (μh = 410 cm2 V−1 s−1, μa = 760 cm2 V−1 s−1) sont mesurées directement; la valeur de la mobilité des électrons en est déduite (μn = 5200 cm2 V−1 s−1). Les propriétés optique du GaAs sous fortes excitations révèlent les transformations du niveau profond EL2 et L'absorption intracentre sous excitation picoseconde. Une rotation de la polarisation du faisceau diffracté est observée pour la première fois avec un vecteur réseau orienté suivant L'axe cristallographique [001]. Ce signal est attributé à un champ de contrainte à longue distance autour des dislocations dans le GaAs fabriqué par la technique LEC
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https://hal-iogs.archives-ouvertes.fr/hal-00686028
Contributor : Marie-Laure Edwards <>
Submitted on : Friday, April 6, 2012 - 6:20:19 PM
Last modification on : Wednesday, September 16, 2020 - 5:43:04 PM
Long-term archiving on: : Wednesday, December 14, 2016 - 8:50:13 PM

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Kestutis Jarašiunas, Philippe Delaye, Gérald Roosen. Optical nonlinearities and carrier transport in GaAs:EL2 at high excitation levels. physica status solidi (b), Wiley, 1993, 175, pp.445-457. ⟨10.1002/pssb.2221750216⟩. ⟨hal-00686028⟩

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