Исследованы слои GaMnAs, изготовленные методом импульсного лазерного нанесения в вакууме на подложках полуизолирующего GaAs. В процессе создания структур варьировалась температура подложки в интервале от 200 до 350oC, а толщина слоев составила ~ 50 nm. Образцы изготовленных структур подвергались отжигу импульсами эксимерного KrF-лазера. Анализ спектров комбинационного рассеяния отожженных образцов с использованием аппроксимации их функциями Лоренца показал, помимо пиков в области LO- и ТО-мод GaAs, наличие связанной фонон-плазмонной моды. В результате отжига наблюдается значительное возрастание дырочной проводимости слоев (сопротивление уменьшается от значений Rs~107-109 Ω до Rs~ 900-3000 Ω). Существенным образом изменяется вид магнитополевой зависимости намагниченности при комнатной температуре: происходит переход от нелинейной характеристики с петлей гистерезиса для исходного образца (появляющейся вследствие присутствия в нем включений соединения MnAs c температурой Кюри выше комнатной) к линейному характеру поведения для отожженного образца. Изучение гальваномагнитных свойств при температурах от 10 до 150 K показывает существование ферромагнетизма в слоях GaMnAs с температурой Кюри, достигающей 90 K. Наблюдаемые эффекты позволяют заключить, что применяемое импульсное лазерное воздействие приводит к модификации (растворению) включений MnAs, электрической активации Mn и, как следствие, к образованию однофазного ферромагнитного полупроводника GaMnAs. Ключевые слова: импульсное лазерное нанесение, импульсный лазерный отжиг, ферромагнитный полупроводник.

The effects of KrF excimer laser pulses on the crystalline and optical properties of structures with four InxGa1−xAs/GaAs quantum wells (x ranged from 0.08 to 0.25) were studied. The results obtained by Raman spectroscopy and reflection spectroscopy showed that the high crystalline quality of the GaAs cap layer is retained after exposure to laser radiation with an energy density of 200 to 360 mJ/cm2. It was established experimentally by photoluminescence spectroscopy and by modeling the laser annealing process, which is a solution to the problem of heat propagation in a one-dimensional GaAs-based system, that the thermal effects that occur in heterostructures under pulsed laser irradiation below the GaAs melting threshold lead to relaxation of mechanical stresses. At the initial stages of this process, the point defects appear in InxGa1−xAs/GaAs quantum wells. The latter lead to a “red” shift of the photoluminescence emission peaks of quantum wells and serve as centers of nonradiative recombination, which causes the quenching of the photoluminescence.