Исследование процессов эпитаксиального роста четверных твердых растворов InGaAsP в области несмешиваемости

• Автор: Мурашова, Алена Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 145 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Зведение
"лава 1. Характеристика системы твердых растворов
1п-Оа-Аэ-Р (обзор литературы)
ЕЕ Экспериментальное обоснование несмешиваемости
твердых растворов в системе 1п-Оа-Аз-Р
ЕЕЕ Твердые растворы в системе 1п-Оа-Аз-Р,
выращиваемые на подложках СаАз(001)
Е1.2. Твердые растворы в системе Гп-Са-Ав-Р,
выращиваемые на подложках 1пР(001)
1.2. Оптические свойства твердых растворов 1пОаАвР, выращенных в области несмешиваемости
1.3. Просвечивающая электронная микроскопия эпитаксиальных
слоев твердых растворов ЕйлаАвР
1.4. Основные результаты термодинамической теории неустойчивости полупроводниковых твердых растворов
1.5. Основные результаты кинетической теории неустойчивости полупроводниковых твердых растворов
1.6. Выводы по обзору литературы
Глава 2. Фотолюминесценция и электролюминесценция
эпитаксиальных слоев твердых растворов ШЗаАзР, соответствующих по составу области несмешиваемости
2.1. Получение экспериментальных образцов способом жидкостной эпитаксии
2.2. Фото- и электролюминесценция эпитаксиальных слоев
ЫЗаАзР

2.2.1. Методики исследования спектров фото- и электролюминесценции
2.2.2. Фотолюминесценция эпитаксиальных слоев 1пСаАзР, полученных на подложках СаАз(001)
2.2.3. Электролюминесценция эпитаксиальных слоев 1пСаАзР, полученных на подложках ОаАз(001) в области несмешиваемости
2.2.4. Фотолюминесценция эпитаксиальных слоев ТпСаАэР, полученных на подложках 1пР(001)
2.3. Выводы
Глава 3. Исследование структуры эпитаксиальных слоев
твердых растворов ГпОаАзР, выращенных в области несмешиваемости
3.1. Краткое описание методики исследования образцов
на просвечивающем электронном микроскопе
3.2. ПЭМ исследования эпитаксиальных слоев ТпСаАэР, полученных на подложках СаАз(001)
3.3. Сопоставление оптических и структурных свойств твердых растворов ШЗаАзР, полученных на подложках СаАз(001) в области несмешиваемости
3.4. ПЭМ исследования эпитаксиальных слоев 1пСаАзР, полученных на подложках 1пР(001)
3.5. Выводы
Глава 4. Исследование влияния технологических условий выращивания
на свойства твердых растворов 1пОаАзР
4.1. Исследование свойств эпитаксиальных слоев ЬКЗаАзР
в зависимости от скорости роста

4.2. Исследование свойств эпитаксиальных слоев ТгЮаАзР
в зависимости от температуры роста
4.3. Выводы
•аключение
Титература

Здесь H - энтальпия, Smix - энтропия смешивания, Т - температура, Eeiastic -/пругая энергия. Однородный твердый раствор с составом х будет неустойчивым, когда выполняется неравенство ôF<0.
Необходимое условие для выполнения этого неравенства состоит в гом, чтобы энтальпия образования твердого раствора Ai_xBxC из бинарных компонент АС и ВС была положительна: tsHform {А].ХВХС) - (1-х) Н{АС) -
х Н (ВС) > 0. Тогда при Т=0 двухфазная смесь чистых материалов АС и ВС имеет меньшую свободную энергию, чем однородный твердый раствор, и последний оказывается неустойчивым. При конечных Т, вклад Smix в свободную энергию способствует перемешиванию компонент и стабилизирует однородный твердый раствор.
Поскольку ЕеШк - 0 в однородном твердом растворе и Eeiastic > 0 в неоднородном твердом растворе, упругая энергия стабилизирует однородный твердый раствор.
§ 1.4. Основные результаты кинетической теории неустойчивости твердых растворов.
В большинстве реальных экспериментов твердый раствор не находится в состоянии термодинамического равновесия. Ростовая система является открытой, т.е. существует постоянный приток атомов к растущей поверхности. Диффузия атомов существенна только в очень тонком приповерхностном слое, не более чем в несколько монослоев, а в остальной части образца диффузия "заморожена". Поверхность кристалла, в котором уже имеется модуляция состава, оказывает влияние на рост последующих слоев твердого раствора. Все эти факторы учтены в кинетической теории неустойчивости, основные результаты которой изложены в этом параграфе.