Evidence of a donor-acceptor type transition in CuGaSe2

Measurements of spectrum shift are made by means of time resolved spectroscopy (T.R.S.) over a broad emission band of CuGaSe2, peaked at 1.59 eV with a width of 40 meV (at liquid helium temperature). The behaviour of the decay is measured at 4 K for different emission band energies. We will show that the experimental results are in agreement with a donor-acceptor model. From the shift of the spectra in T.R.S. we can fit : — the Bohr-half-radius value RB = 5.6 Å (the shallowest centre is at least at 70 meV) ; — the maximum radiative transition probability WMAX = 108 s-1; — the value hv ∞ = 1.53 eV. The theoretical and experimental decay curves are in good agreement for a preponderant impurity concentration of N = 8 × 1017/cm3. By using these various parameters we observe that theoretical and experimental T.R.S. spectra are consistent.Nous faisons des mesures de spectroscopie résolue en temps (T.R.S.) sur une bande d'émission large de CuGaSe2, centrée à 1,59 eV de largeur 40 meV (à la température de l'hélium liquide). Le comportement du déclin est mesure à 4 K pour différentes énergies dans la bande d'émission. Nous montrons que les résultats expérimentaux sont en accord avec un modèle du type donneur-accepteur. L'étude du déplacement en T.R.S. permet de déduire par lissage : — la valeur du demi-rayon de Bohr du niveau le moins profond RB = 5,6 A (le centre le moins profond est donc à 70 meV au moins); — la probabilité maximum de transition WMAx = 108 s-1; — la valeur de hν∞ = 1,53 eV. Les courbes de déclin théorique et expérimentale sont en bon accord pour une concentration du porteur majoritaire N = 8 × 10 17/cm3