Оптическая спектроскопия поверхности и внутренних границ раздела эпитаксиальных структур на основе соединений A3 B5

• Автор: Альперович, Виталий Львович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 288 с.

Список сокращений и обозначений
АО анизотропное отражение
млэ молекулярно-лучевая эпитаксия
МПФП магнитоиндуцированная поляризационно-зависимая фотопроводимость
МПФТ магнитоиндуцированный поляризационно-зависимый фототок
МПФЭ магнитоиндуцированная поляризационно-зависимая фотоэдс
ОФК осцилляции Франца-Келдыша
ОЭС отрицательное электронное сродство
пми паразитная модуляция интенсивности
ПС поверхностное состояние
СР сверхрешетка
ФО фотоотражение
эом электро-оптический модулятор
ё вектор поляризации света
в вектор магнитного поля
5 4 деформационное расщепление валентной зоны
X длина волны света
со частота света
0 удельное оптическое вращение; фаза синхронного детектора
є кинетическая энергия электронов
ч деформация эпитаксиального слоя
до спин-орбитальное расщепление
Фз поверхностный изгиб зон
а, й константы деформационного потенциала
ДО постоянная решетки
В магнитное поле
СІІ константы жесткости полупроводника
В толщина слоя
Её ширина запрещенной зоны
электрическое поле ток
длина свободного пробега электронов по импульсу
степень спиновой поляризации электронов
коэффициент диффузности рассеяния электронов на границе
коэффициент отражения света
электрооптическая константа
скорость поверхностной рекомбинации
электрическое напряжение
квантовый выход фотоэмиссии

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОПТИЧЕСКИЕ И ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНШ
ПОВЕРХНОСТИ И ГРАНИЦ РАЗДЕЛА ПОЛУПЮВОДНЖОВЫХ СТРУКТУР
§1.1. Фотоэлектрическая спектроскопия полупроводниковых структур
§1.2. Спектроскопия фотоотражения
§1.3. Спектроскопия анизотропного отражения
§ 1.4. Фотоэлектронная спектроскопия
Основные результаты и выводы главы
Глава2. РАССЕЯНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ НА ГРАНИЦАХ РАЗДЕЛА В
ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СЛОЯХ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ
§2.1, Релаксация импульса электронов на поверхности и границе с подложкой в
эффекте магнитоиндуцированного баллистического фототока
§2.2. Магнитоиндуцированная баллистическая фотопроводимость
§2.3. Магнитоиндуцированная баллистическая фотоэдс на границе раздела
металл-полупроводник
Основные результаты и выводы главы
Глава 3. ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТИ И ГРАНИЦ РАЗДЕЛА
АРСЕНИД-ГАЛЛИЕВЫХ СТРУКТУР С МОДУЛИРОВАННЫМ ЛЕГИРОВАНИЕМ
§3.1. Встроенные электрические поля и зонная диаграмма модельных ИГГ-
структур
§3.2. Структуры с одиночными дельта-легированными слоями
§3.3. Дельта-легированные сверхрешетки
Основные результаты и выводы главы
Глава 4. ТРАНСПОРТ ЭЛЕКТРОНОВ И ШЕРОХОВАТОСТИ ГРАНИЦ РАЗДЕЛА В
КОРОТКОПЕРИОДНЫХ СВЕРХРЕШЕТКАХ АЬМЦЗаАБ
§4.1. Оптические переходы на уровни Ванье-Штарка в спектрах фототока
сверхрешеток А1Аз/ОаАз
§4.2. Резонансное туннелирование электронов в сверхрешетках А1Аз/ОаАз
§4.3. Определение шероховатостей гетерограниц по спектрам фототока
сверхрешеток А1Аз/ОаАз
Основные результаты и выводы главы

нановольтметрами с синхронными детекторами (СД) 11шрап-232В: настроенными на две различные фазы 0} и 02- Встроенный в СД фазовращатель (ФВ) позволял изменять сдвиг фаз между сигналом ФО АН и опорным сигналом с прерывателя МП. Одновременное измерение сигналов Л/?(01) и АК(02) необходимо для достижения высокой точности в методике фазочувствительного фотоотражения (см. ниже п. 1.2.3). Постоянная составляющая сигнала отражения, пропорциональная коэффициенту отражения К, а также сигналы с выходов нановольтметров подавались на вход аналого-цифрового преобразователя через электронный коммутатор. Управление установкой осуществлялось при помощи ЭВМ через КАМАК-блоки. Главными источниками паразитного сигнала в методике ФО являются фотолюминесценция образца под действием луча накачки лазера, а также рассеянный свет самого лазера. Как и в схеме измерения фототока, применение механического затвора М3 позволяет программно учесть вклад этих паразитных сигналов, а также дрейфы “нуля” усилителей, коммутатора и аналого-цифрового преобразователя. Аналогичная оптическая схема и схема регистрации использовались для измерения спектров фотоотражения в условиях сверхвысокого вакуума.
Ранее исследования электрооптических явлений проводились в основном на структурах с неоднородным полем, в частности, на МДП-структурах или барьерах Шоттки. Неоднородность электрического поля в приповерхностной области пространственного заряда (ОПЗ) приводит к быстрому затуханию осцилляций Франца-Келдыша, затрудняет интерпретацию результатов эксперимента и сравнение с количественной теорией. Предпочтительнее проводить электрооптические эксперименты в условиях однородного встроенного электрического поля. В работе
[71] удалось уменьшить влияние неоднородности поля и наблюдать большое количество осцилляций Франца-Келдыша в спектрах элекгроотражения германиевых барьеров Шоттки.
Для измерения спектров фотоотражения в условиях однородного поля в работе
[72] была предложена так называемая игН-структура, содержащая тонкий (-100 нм) нелегированный слой ОаАв, отделенный от п -ОаЛя подложки сильнолегированным буферным /Д-ПаАя слоем. На рис.10(а) сплошной линией показан спектр