The substructure and luminescence of low-temperature AlGaAs/GaAs(100) heterostructures

Исследовано влияние степени разориентации подложки GaAs, а также ее обработки на структурные и оптические характеристики гомоэпитаксиальных структур GaAs/GaAs(100), выращенных методом MOCVD. На основе данных комплекса структурных и спектроскопических методов показано, что увеличение степени отклонения подложки от точной ориентации до 4• к [110] приводит к ступенчатому росту пленки GaAs на первоначальном этапе, а дальнейшее увеличение величины разориентации до 10• к [110] приводит к росту числа дефектов в структуре эпитаксиальной пленки. При этом образцы гомоэпитаксиальных структур, выращенные методом MOCVD на подложках GaAs (100) с разориентацией 4• к [110], обладают максимальным выходом фотолюминесценции, превосходящим примерно на 15% аналогичную величину для структур, выращенных на точно ориентированной подложке GaAs(100). Предварительная полировки подложки GaAs (удаление окисного слоя) также приводит к возрастанию эмиссии фотолюминесценции по сравнению с неполированной подложкой того же типа, а для образцов, выращенных на подложках с разориентацией 4• такое увеличение выхода фотолюминесценции составляет величину ∼ 30%.

Section: рис 1 (продолжение)unclassified

Влияние разориентации подложки на состав, структурные и фотолюминесцентные свойства эпитаксиальных слоев, выращенных на GaAs(100)

Seredin¹,

Lenshin²,

Федюкин³

et al. 2018

“…рис. 5), что форма основной фононной моды меняется и для образцов #3 и #5 приобретает вид, характерный для образцов с плазмон-фононным резонансом [21]. Это в соответствии с результатами ряда работ [22][23][24], ско-рее всего, является следствием измененной концентра-ции носителей заряда в эпитаксиальной пленке GaAs, выращенной на подложке кремния с отклонением от сингулярного направления [100], по отношению к слою GaAs, полученному на точно ориентированной подложке GaAs(100).…”

Section: ик-спектроскопияunclassified

Влияние разориентации подложки и ее предварительного травления на структурные и оптические свойства интегрированных гетероструктур GaAs/Si(100), полученных методом газофазной эпитаксии

Seredin¹,

Голощапов²,

Zolotukhin³

et al. 2018

Впервые удалось показать, что управление структурными и оптическими функциональными характе-ристиками интегрированных гетроструктур GaAs/Si(100) может быть достигнуто за счет использования разориентированных подложек Si(100) и их предварительного травления. Рост эпитаксиального слоя GaAs на подложках кремния без образования антифазных доменов может быть выполнен на подложке, отклоненной от сингулярной плоскости (100) менее чем на 4−6• или без использования переходного слоя из наностолбиков GaAs. Выполненная предварительная обработка кремниевой подложки в виде травления позволяет получить на ней методом газофазной эпитаксии пленку GaAs в монокристаллическом состоянии со значительно меньшим коэффициентом релаксации, что положительно отражается на ее структурном качестве. Эти данные находятся в хорошем согласовании с результатами ИК-спектроскопии на отражение, фотолюминесцентной и УФ-спектроскопии. Особенности оптических свойств интегрированных гетероструктур GaAs/Si(100) в инфракрасной и ультрафиолетовой областях спектра также определяются значением коэффициента релаксации.

“…Расчеты в данном приближении показали, что ча-стота дополнительной моды (ω LO = 520 см −1 ), обна-руженной нами в эксперименте, практически совпа-дает с рассчитанной частотой для фононов Mg−As (ω LO = 512 см −1 ). Таким образом, можно с уверен-ностью говорить о том, что при легировании ато-мы магния замещают атомы в металлической подре-шетке слоя Al x Ga 1−x As по аналогии с тем, что мы уже наблюдали в высоколегированных кремнием и углеродом гетероструктурах Al x Ga 1−x As : Si/GaAs (100), Al x Ga 1−x As : C/GaAs (100) [8,9,11,32].…”

Section: рис 2 спектры рамановского рассеяния гетероструктурunclassified

“…Тем не менее ежегодно наращиваемое исполь-зование GaAs-наногетероструктур в устройствах опто-электроники заставляет исследователей искать решение старых проблем и по-новому взглянуть на классические материалы [6][7][8][9][10][11].…”

Section: Introductionunclassified

Эпитаксиальные твердые растворы Al-=SUB=-x-=/SUB=-Ga-=SUB=-1-x-=/SUB=-As : Mg с различным типом проводимости

Seredin¹,

Lenshin²,

Арсентьев³

et al. 2017

На основе методов высокоразрешающей рентгеновской дифракции, рамановской и фотолюминесцентной спектроскопии исследованы структурные, оптические и энергетические свойства эпитаксиальных гетероструктур AlxGa1-xAs : Mg/GaAs(100) с различной степенью легирования магнием. Показано, что подбором технологических условий в твердом растворе AlxGa1-xAs : Mg может быть достигнут не только различный тип проводимости, но и существенно различная концентрация носителей заряда в эпитаксиальной пленке. DOI: 10.21883/FTP.2017.01.8342