Разработан метод создания Ge/Si-структур с пространственно упорядоченными наноостровками при гетероэпитаксии на структурированных подложках Si(001) с квадратной решеткой ямок травления. Иссле-довано влияние глубины и периода расположения затравочных областей (ямок травления) на зарождение и рост Ge(Si)-наноостровков. Показано, что при изменении глубины ямок формируются как отдельные наноостровки внутри ямок, так и упорядоченные группы островков по их периметру. Обнаружено, что размеры наноостровков, формирующихся внутри ямок, увеличиваются с ростом расстояния между ямками от 1 до 4 мкм. Ярко выраженный сигнал фотолюминесценции от структур с пространственно упорядоченными квантовыми точками с периодом 1 мкм и больше наблюдается в диапазоне энергий 0.9−1.0 эВ. DOI: 10.21883/FTP.2018.09.46151.8841
ВведениеЗначительный интерес привлекают к себе полупровод-никовые гетероструктуры, выращенные на специально подготовленных (структурированных) подложках, содер-жащих центры в виде ямок или канавок для зарождения трехмерных самоформирующихся наноостровков (кван-товых точек) [1][2][3][4]. Рост на структурированных подлож-ках является одним из способов контроля мест зарожде-ния самоформирующихся нанообъектов и их упорядоче-ния в пространстве. Упорядочение квантовых точек (КТ) в свою очередь является ключевым фактором для их практического применения в микро-и наноэлектронных устройствах, которые включают в себя запоминающие устройства, лазеры и транзисторы [5,6]. Так, например, рост GeSi-структур на структурированных подложках позволил получить отдельные наноостровки, встроенные в фотонно-кристаллические микрорезонаторы [6-8], что привело к значительному увеличению интенсивности сигнала фотолюминесценции (ФЛ) и сужению линий ФЛ в спектрах отдельных КТ. Существуют различные способы создания структурированной поверхности по-лупроводниковых подложек [9][10][11][12]. Одним из самых популярных среди них является электронно-лучевая ли-тография с последующим плазмохимическим травлени-ем [1-3,7,13]. На основе этого метода можно получать поверхность с рельефом различной конфигурации. Рост структур на специально подготовленных подложках в основном осуществляется двумя методами: химическим осаждением из газовой фазы и молекулярно-лучевой эпитаксией. Как показывают экспериментальные данные, зарождение наноостровков может происходить как внут-ри затравочных мест (ямок или канавок), так и на их периферии [2][3][4]14]. На зарождение наноостровков суще-ственно влияют форма затравочных областей, период их расположения, введение дополнительных деформаций, а также условия роста: скорость осаждения материала и температура подложки.Установление закономерностей формирования про-странственно упорядоченных наноструктур при гетеро-эпитаксии на структурированных подложках позволит создать структуры с заданными параметрами, определя-ющими их электронные и оптические свойства. В дан-ной работе методами атомно-силовой и сканирующей электронной микроскопии, комбинационного рассеяния света и микрофотолюминесценции исследовано влия-ние глубины затравочных о...