ФТП, 2003, том 37, выпуск 2

 Содержание  Предыдущая статья  Следующая статья  Поиск  

Исследование оптических свойств структур со сверхплотными массивами квантовых точек Ge в матрице Si

А.Г.Макаров , Н.Н.Леденцов, А.Ф.Цацульников, Г.Э.Цырлин, В.А.Егоров,
В.М.Устинов, Н.Д.Захаров *, P.Werner *

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук,
194021 Санкт-Петербург, Россия
*Max-Planck Institute of Microstructure Physics,
Halle/Saale, Germany

(Получена 10 июня 2002 г. Принята к печати 14 июня 2002 г.)

Исследовались структурные и оптические свойства сверхтонких внедрений Ge в матрице кремния. Просвечивающая электронная микроскопия указывает на спонтанное формирование массива дискообразных квантовых точек малого латерального размера (3-10 нм) в диапазоне номинальных толщин вставок Ge от субмонослойных до близких к критическим для перехода к трехмерному росту по механизму Странского--Крастанова. Оптические исследования показывают, что такие структуры являются структурами первого рода из-за сильного вклада кулоновского взаимодействия между электроном и дыркой, пересиливающего отталкивающий потенциал для электрона, существующий в зоне проводимости Ge. Малый латеральный размер квантовых точек снимает запрет на непрямую рекомбинацию в обратном k-пространстве. С другой стороны, высокая поверхностная плотность квантовых точек (1012-1013 см-2) и возможность их складирования с использованием сверхтонких разделяющих прослоек Si позволяет получать сверхвысокую объемную плотность квантовых точек (до 1019 см-3), необходимую для получения достаточного модального усиления для реализации стимулированного излучения в Si. Образец со складированными квантовыми точками, полученными 0.7 нм внедрениями, показал сверхлинейный рост интенсивности фотолюминесценции, сопровождающийся сужением линии фотолюминесценции. Легирование Si--Ge-структур донорной примесью позволяет кардинально увеличить интенсивность фотолюминесценции при высоких температурах наблюдения, препятствуя обеднению активной области слаболокализованными электронами.

 PDF версия (889Kb)   Другие выпуски  Другие журналы   Помощь 
Copyright (C) 2003, Коллектив авторов  Разработано...  webmaster