Abstract

We report a photoluminescence observation of the coupling of donor-bound excitons and longitudinal optical phonons in high-quality ZnO crystals at 5 K. The first-order phonon Stockes line of donor-bound excitons exhibits a distinct asymmetric line shape with a clear dip at its higher energy side, suggesting that quantum mechanical interference occurs during the annihilation of donor-bound excitons. The donor binding energy is determined to be 49.3 meV from spectral featural.

© 2010 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. B. Medved, J. Chem. Phys. 28, 870 (1958).
  2. D. G. Thomas, J. Phys. Chem. Solids 15, 86 (1960).
  3. H. Yu, B. Li, R. Zhang, X. Xiu, Z. Xie, Y. Ye, M. Zhang, Q. Chen, and J. Shen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1324 (2009).
  4. G. Wang, Y. Guo, Z. Yang, M. Xu, and S. Chen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1315 (2009).
  5. D. M. Bagnall, Y. F. Chen, Z. Zhu, T. Yao, S. Koyama, M. Y. Shen, and T. Goto, Appl. Phys. Lett. 70, 2230 (1997).
  6. D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, J. E. Hoelscher, R. E. Sherriff, M. T. Harris, and M. J. Callahan, J. Appl. Phys. 88, 2152 (2000).
  7. D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, C. W. Litton, T. C. Collins, W. Harsch, and G. Cantwell, Phys. Rev. B 57, 12151 (1998).
  8. B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straburg, M. Dworzak, U. Haboeck, and A. V. Rodina, Phys. Stat. Sol. B 241, 231 (2004).
  9. A. Teke, U. Ozgur, S. Dogan, X. Gu, and H. Morkoc, Phys. Rev. B 70, 195207 (2004).

2009 (2)

H. Yu, B. Li, R. Zhang, X. Xiu, Z. Xie, Y. Ye, M. Zhang, Q. Chen, and J. Shen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1324 (2009).

G. Wang, Y. Guo, Z. Yang, M. Xu, and S. Chen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1315 (2009).

2004 (2)

B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straburg, M. Dworzak, U. Haboeck, and A. V. Rodina, Phys. Stat. Sol. B 241, 231 (2004).

A. Teke, U. Ozgur, S. Dogan, X. Gu, and H. Morkoc, Phys. Rev. B 70, 195207 (2004).

2000 (1)

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, J. E. Hoelscher, R. E. Sherriff, M. T. Harris, and M. J. Callahan, J. Appl. Phys. 88, 2152 (2000).

1998 (1)

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, C. W. Litton, T. C. Collins, W. Harsch, and G. Cantwell, Phys. Rev. B 57, 12151 (1998).

1997 (1)

D. M. Bagnall, Y. F. Chen, Z. Zhu, T. Yao, S. Koyama, M. Y. Shen, and T. Goto, Appl. Phys. Lett. 70, 2230 (1997).

1960 (1)

D. G. Thomas, J. Phys. Chem. Solids 15, 86 (1960).

1958 (1)

D. B. Medved, J. Chem. Phys. 28, 870 (1958).

Alves, H.

B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straburg, M. Dworzak, U. Haboeck, and A. V. Rodina, Phys. Stat. Sol. B 241, 231 (2004).

Bagnall, D. M.

D. M. Bagnall, Y. F. Chen, Z. Zhu, T. Yao, S. Koyama, M. Y. Shen, and T. Goto, Appl. Phys. Lett. 70, 2230 (1997).

Bertram, F.

B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straburg, M. Dworzak, U. Haboeck, and A. V. Rodina, Phys. Stat. Sol. B 241, 231 (2004).

Callahan, M. J.

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, J. E. Hoelscher, R. E. Sherriff, M. T. Harris, and M. J. Callahan, J. Appl. Phys. 88, 2152 (2000).

Cantwell, G.

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, C. W. Litton, T. C. Collins, W. Harsch, and G. Cantwell, Phys. Rev. B 57, 12151 (1998).

Chen, Q.

H. Yu, B. Li, R. Zhang, X. Xiu, Z. Xie, Y. Ye, M. Zhang, Q. Chen, and J. Shen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1324 (2009).

Chen, S.

G. Wang, Y. Guo, Z. Yang, M. Xu, and S. Chen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1315 (2009).

Chen, Y. F.

D. M. Bagnall, Y. F. Chen, Z. Zhu, T. Yao, S. Koyama, M. Y. Shen, and T. Goto, Appl. Phys. Lett. 70, 2230 (1997).

Christen, J.

B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straburg, M. Dworzak, U. Haboeck, and A. V. Rodina, Phys. Stat. Sol. B 241, 231 (2004).

Collins, T. C.

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, C. W. Litton, T. C. Collins, W. Harsch, and G. Cantwell, Phys. Rev. B 57, 12151 (1998).

Dogan, S.

A. Teke, U. Ozgur, S. Dogan, X. Gu, and H. Morkoc, Phys. Rev. B 70, 195207 (2004).

Dworzak, M.

B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straburg, M. Dworzak, U. Haboeck, and A. V. Rodina, Phys. Stat. Sol. B 241, 231 (2004).

Forster, D.

B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straburg, M. Dworzak, U. Haboeck, and A. V. Rodina, Phys. Stat. Sol. B 241, 231 (2004).

Goto, T.

D. M. Bagnall, Y. F. Chen, Z. Zhu, T. Yao, S. Koyama, M. Y. Shen, and T. Goto, Appl. Phys. Lett. 70, 2230 (1997).

Gu, X.

A. Teke, U. Ozgur, S. Dogan, X. Gu, and H. Morkoc, Phys. Rev. B 70, 195207 (2004).

Guo, Y.

G. Wang, Y. Guo, Z. Yang, M. Xu, and S. Chen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1315 (2009).

Haboeck, U.

B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straburg, M. Dworzak, U. Haboeck, and A. V. Rodina, Phys. Stat. Sol. B 241, 231 (2004).

Harris, M. T.

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, J. E. Hoelscher, R. E. Sherriff, M. T. Harris, and M. J. Callahan, J. Appl. Phys. 88, 2152 (2000).

Harsch, W.

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, C. W. Litton, T. C. Collins, W. Harsch, and G. Cantwell, Phys. Rev. B 57, 12151 (1998).

Hoelscher, J. E.

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, J. E. Hoelscher, R. E. Sherriff, M. T. Harris, and M. J. Callahan, J. Appl. Phys. 88, 2152 (2000).

Hoffmann, A.

B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straburg, M. Dworzak, U. Haboeck, and A. V. Rodina, Phys. Stat. Sol. B 241, 231 (2004).

Hofmann, D. M.

B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straburg, M. Dworzak, U. Haboeck, and A. V. Rodina, Phys. Stat. Sol. B 241, 231 (2004).

Jogai, B.

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, J. E. Hoelscher, R. E. Sherriff, M. T. Harris, and M. J. Callahan, J. Appl. Phys. 88, 2152 (2000).

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, C. W. Litton, T. C. Collins, W. Harsch, and G. Cantwell, Phys. Rev. B 57, 12151 (1998).

Koyama, S.

D. M. Bagnall, Y. F. Chen, Z. Zhu, T. Yao, S. Koyama, M. Y. Shen, and T. Goto, Appl. Phys. Lett. 70, 2230 (1997).

Kriegseis, W.

B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straburg, M. Dworzak, U. Haboeck, and A. V. Rodina, Phys. Stat. Sol. B 241, 231 (2004).

Li, B.

H. Yu, B. Li, R. Zhang, X. Xiu, Z. Xie, Y. Ye, M. Zhang, Q. Chen, and J. Shen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1324 (2009).

Litton, C. W.

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, C. W. Litton, T. C. Collins, W. Harsch, and G. Cantwell, Phys. Rev. B 57, 12151 (1998).

Look, D. C.

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, J. E. Hoelscher, R. E. Sherriff, M. T. Harris, and M. J. Callahan, J. Appl. Phys. 88, 2152 (2000).

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, C. W. Litton, T. C. Collins, W. Harsch, and G. Cantwell, Phys. Rev. B 57, 12151 (1998).

Medved, D. B.

D. B. Medved, J. Chem. Phys. 28, 870 (1958).

Meyer, B. K.

B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straburg, M. Dworzak, U. Haboeck, and A. V. Rodina, Phys. Stat. Sol. B 241, 231 (2004).

Morkoc, H.

A. Teke, U. Ozgur, S. Dogan, X. Gu, and H. Morkoc, Phys. Rev. B 70, 195207 (2004).

Ozgur, U.

A. Teke, U. Ozgur, S. Dogan, X. Gu, and H. Morkoc, Phys. Rev. B 70, 195207 (2004).

Reynolds, D. C.

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, J. E. Hoelscher, R. E. Sherriff, M. T. Harris, and M. J. Callahan, J. Appl. Phys. 88, 2152 (2000).

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, C. W. Litton, T. C. Collins, W. Harsch, and G. Cantwell, Phys. Rev. B 57, 12151 (1998).

Rodina, A. V.

B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straburg, M. Dworzak, U. Haboeck, and A. V. Rodina, Phys. Stat. Sol. B 241, 231 (2004).

Shen, J.

H. Yu, B. Li, R. Zhang, X. Xiu, Z. Xie, Y. Ye, M. Zhang, Q. Chen, and J. Shen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1324 (2009).

Shen, M. Y.

D. M. Bagnall, Y. F. Chen, Z. Zhu, T. Yao, S. Koyama, M. Y. Shen, and T. Goto, Appl. Phys. Lett. 70, 2230 (1997).

Sherriff, R. E.

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, J. E. Hoelscher, R. E. Sherriff, M. T. Harris, and M. J. Callahan, J. Appl. Phys. 88, 2152 (2000).

Straburg, M.

B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straburg, M. Dworzak, U. Haboeck, and A. V. Rodina, Phys. Stat. Sol. B 241, 231 (2004).

Teke, A.

A. Teke, U. Ozgur, S. Dogan, X. Gu, and H. Morkoc, Phys. Rev. B 70, 195207 (2004).

Thomas, D. G.

D. G. Thomas, J. Phys. Chem. Solids 15, 86 (1960).

Wang, G.

G. Wang, Y. Guo, Z. Yang, M. Xu, and S. Chen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1315 (2009).

Xie, Z.

H. Yu, B. Li, R. Zhang, X. Xiu, Z. Xie, Y. Ye, M. Zhang, Q. Chen, and J. Shen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1324 (2009).

Xiu, X.

H. Yu, B. Li, R. Zhang, X. Xiu, Z. Xie, Y. Ye, M. Zhang, Q. Chen, and J. Shen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1324 (2009).

Xu, M.

G. Wang, Y. Guo, Z. Yang, M. Xu, and S. Chen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1315 (2009).

Yang, Z.

G. Wang, Y. Guo, Z. Yang, M. Xu, and S. Chen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1315 (2009).

Yao, T.

D. M. Bagnall, Y. F. Chen, Z. Zhu, T. Yao, S. Koyama, M. Y. Shen, and T. Goto, Appl. Phys. Lett. 70, 2230 (1997).

Ye, Y.

H. Yu, B. Li, R. Zhang, X. Xiu, Z. Xie, Y. Ye, M. Zhang, Q. Chen, and J. Shen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1324 (2009).

Yu, H.

H. Yu, B. Li, R. Zhang, X. Xiu, Z. Xie, Y. Ye, M. Zhang, Q. Chen, and J. Shen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1324 (2009).

Zhang, M.

H. Yu, B. Li, R. Zhang, X. Xiu, Z. Xie, Y. Ye, M. Zhang, Q. Chen, and J. Shen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1324 (2009).

Zhang, R.

H. Yu, B. Li, R. Zhang, X. Xiu, Z. Xie, Y. Ye, M. Zhang, Q. Chen, and J. Shen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1324 (2009).

Zhu, Z.

D. M. Bagnall, Y. F. Chen, Z. Zhu, T. Yao, S. Koyama, M. Y. Shen, and T. Goto, Appl. Phys. Lett. 70, 2230 (1997).

Acta Opt. Sin. (in Chinese) (2)

H. Yu, B. Li, R. Zhang, X. Xiu, Z. Xie, Y. Ye, M. Zhang, Q. Chen, and J. Shen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1324 (2009).

G. Wang, Y. Guo, Z. Yang, M. Xu, and S. Chen, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 29, 1315 (2009).

Appl. Phys. Lett. (1)

D. M. Bagnall, Y. F. Chen, Z. Zhu, T. Yao, S. Koyama, M. Y. Shen, and T. Goto, Appl. Phys. Lett. 70, 2230 (1997).

J. Appl. Phys. (1)

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, J. E. Hoelscher, R. E. Sherriff, M. T. Harris, and M. J. Callahan, J. Appl. Phys. 88, 2152 (2000).

J. Chem. Phys. (1)

D. B. Medved, J. Chem. Phys. 28, 870 (1958).

J. Phys. Chem. Solids (1)

D. G. Thomas, J. Phys. Chem. Solids 15, 86 (1960).

Phys. Rev. B (2)

A. Teke, U. Ozgur, S. Dogan, X. Gu, and H. Morkoc, Phys. Rev. B 70, 195207 (2004).

D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, C. W. Litton, T. C. Collins, W. Harsch, and G. Cantwell, Phys. Rev. B 57, 12151 (1998).

Phys. Stat. Sol. B (1)

B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straburg, M. Dworzak, U. Haboeck, and A. V. Rodina, Phys. Stat. Sol. B 241, 231 (2004).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.