Энергетический спектр гетероструктур GaAs/GaP и GaSb/GaP

• Автор: Абрамкин, Демид Суад
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 134 с. : ил.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ КТ - квантовая точка СС - смачивающий слой КЯ - квантовая яма КП - квантовая проволока СР - сверхрешётка ЗЭ - трехмерный

МЛЭ - молекулярно-лучевая эпитаксия

ДБЭО - дифракция быстрых электронов на отражение

ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия

КРС - комбинационное рассеяние света

ФЛ - фотолюминесценция

МС - монослой

Т3 _ температура подложки

саб _ количество осаждённого СаАэ

Ы0О - плотность массива квантовых точек

ОдС)- средний латеральный, размер квантовой точки
- дисперсия латеральных размеров квантовых точек Рт - период муара
ра1в ~ период следования дислокаций а - параметр решётки
х - параметр состава твёрдого раствора
Ь - длина поверхностной диффузии адатомов
йс - критическая толщина формирования островков
д - вектор дифракции электронной микроскопии
£ - рассогласование параметров решёток
Рех - плотность мощности оптического возбуждения
УВО - разрыв валентных зон на гетерогранице

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Полупроводниковые гетероструктуры
1.1. Энергетический спектр полупроводниковых гетероструктур
1.2. Полупроводниковые гетероструктуры первого рода с непрямой запрещённой зоной
1.3. Гетероструктуры баАв/СаР и баБЬ/СаР
1.4. Результаты и выводы к первой главе
ГЛАВА 2. Методические вопросы исследования
2.1. Методы получения гетероструктур СаАБ/баР и СаЗЬ/ваР
2.2. Методы исследования строения гетероструктур
2.3. Методы исследования энергетического спектра
2.4. Методика расчёта энергетического спектра
ГЛАВА 3. Структура квантовых ям и квантовых точек
СаАБ/ваР и ОаЭЬ/баР
3.1. Структура квантовых ям и квантовых точек СаАБ/СаР
3.1.1. Экспериментальные результаты
3.1.2. Обсуждение результатов
3.2. Структура квантовых ям и квантовых точек СавЬ/СаР
3.2.1. СаЗЬ/ваР гетероструктуры, сформированные на подложках СаР
3.2.2. СаЭЬ/СаР гетероструктуры, полученные на ростовой поверхности с развитым рельефом
3.3. Механизм релаксации напряжений в
гетероструктурах с КТ СаАБ/ОаР и СаЗЬ/СаР
3.4. Результаты и выводы к третьей главе
ГЛАВА 4. Энергетический спектр ОаАз/СаР и СаЗЬ/ОаР
гетероструктур
4.1. Энергетический спектр ОаАз/СаР и ОавЬ/ваР квантовых точек с полной релаксацией механических напряжений
4.2. Энергетический спектр псевдоморфно напряжённых Са(Аз,Р)/0аР и СавЬР/ОаР гетероструктур
4.2.1. Фотолюминесценция псевдоморфно напряжённых Са(Аз,Р)/ОаР гетероструктур
4.2.2. Расчёты энергетического спектра псевдоморфно напряжённых Оа(Аз,Р)/ОаР КЯ и КТ
4.2.3. Фотолюминесценция псевдоморфно напряжённых СаЗЬР/СаР гетероструктур
4.2.4. Расчёты энергетического спектра псевдоморфно напряжённых ОаЗЬР/баР КЯ и КТ
4.3. Результаты и выводы к четвёртой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

можно определить, какая доля механических напряжений релаксировала за счёт введения дислокаций. В случае, если б равна £, сетка дислокаций обеспечивает полную релаксацию напряжений.
Планарные изображения и поперечные срезы
гетероструктур измерялись в просвечивающем электронном микроскопе ДЕМ-4000ЕХ (400кэВ).
Для определения состава твердого раствора СаАБ1_хРх КТ в гетероструктурах СаАв/ОаР использовался метод комбинационного рассеяния света. Спектры КРС измерялись при температуре 10 К в геометрии обратного рассеяния на спектрометре Ногз.Ьа ДоЫп Учоп Т64000, оснащенном
конфокальным микроскопом. Возбуждение осуществлялось Аг-Кг лазером с энергией кванта 2,54 эВ и низкой мощностью в фокусе (<1 мВт). Анализ спектров КРС позволяет определить частоту продольных оптических (ДО) фононов твердого раствора, которая зависит от состава твёрдого раствора, механических напряжений [68] и квантово-размерного
ограничения фононов в гетероструктуре [69]. В работе [68] показано, что частота ЬО фононов ненапряжённого твёрдого
ПА „
раствора соьо зависит от его состава х по линейному закону:
®10=®10 + /?х* (2.8), где а>10 частота ЬО фонона в ненапряжённом материале в
отсутствие перемешивания (х = 0), а /3 - коэффициент
пропорциональности. Изменение частоты ЬО фонона
вследствие одноосных деформаций в плоскости (001) Дсо8,г для
тонкого напряженного слоя материала определяется
выражением [68] :