Дефектная структура сверхрешеток AlGaN/GaN, выращенных методом MOCVD на сапфире
Кютт Р.Н.1, Мосина Г.Н.1, Щеглов М.П.1, Сорокин Л.М.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: rkyutt@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 25 октября 2005 г.
Выставление онлайн: 20 июля 2006 г.
Методами высокоразрешающей рентгеновской дифрактометрии и электронной микроскопии исследованы дефектная структура и механизм релаксации упругих напряжений в сверхрешетках AlGaN/GaN, выращенных методом MOCVD на сапфире с предварительным нанесением буферного слоя GaN или AlGaN. На основе анализа полуширин трехкристальных мод сканирования рентгеновских рефлексов, измеренных в разных геометриях дифракции, определялась плотность различных семейств дислокаций. Показано, что для всех семейств дислокаций она растет с увеличением концентрации Al в слоях трведого раствора, но слабо зависит от периода сврехрешетки. По электронно-микроскопическим снимкам планарных и поперечных сечений определялись типы дислокаций и их распределение по глубине. Показано, что кроме большой плотности вертикальных краевых и винтовых дислокаций, зарождающихся в буферном слое и прорастающих сквозь слои сверхрешетки, наблюдаются наклонные прорастающие дислокации с большой горизонтальной проекцией и загибающиеся смешанные дислокации с вектором Бюргерса <1123> на границах между отдельными слоями сверхрешетки. Первые из них образуются на границе между буферным слоем и сверхрешеткой и снимают напряжения несоответствия между буфером и сверхрешеткой в целом, вторые способствуют частичной релаксации напряжений между отдельными слоями сверхрешетки. Для образцов с большой концентрацией Al в слоях AlGaN (>0.4) наблюдается образование трещин, окруженных большой плотностью горизонтальных хаотических дислокаций. Работа поддержана Российским фондом фундаментальных исследований (гранты N 03-02-16164 и 05-02-16137) и программой ОФН "Новые материалы и структуры". PACS: 81.07.-b; 61.10.Nz; 61.72.Dd; 61.72.Ff
- T. Lei, K.F. Kudwig, jr., T.D. Moustakas. J. Appl. Phys. 74, 4430 (1993)
- B. Heying, X.H. Wu, S. Keller, Y. Li, D. Kaponek, B.P. Keller, S.P. DenBaars, J.S. Speck. Appl. Phys. Lett. 68, 643 (1996)
- T. Metzger, R. Hopler, E. Born, O. Ambacher, M. Stutzmann, R. Stommer, M. Schuster, H. Gobel, S. Christiansen, M. Albrecht, H.P. Strunk. Phil. Mag. A 77, 1013 (1998)
- Р.Н. Кютт, В.В. Ратников, Г.Н. Мосина, М.М. Щеглов. ФТТ 41, 30 (1999)
- V.V. Ratnikov, R.N. Kyutt, T.V. Shubina, T. Pashkova, B. Monemar. J. Phys. D: Appl. Phys. 34, A30 (2001)
- H. Heinke, V. Kirchner, H. Selke, R. Chierchia, R. Ebel, S. Einfeldt, D. Hommel. J. Phys. D: Appl. Phys. 34, A25 (2001)
- W. Qian, M. Skowronski, M. De Graef, K. Doverspike, L.B. Rowland, D.K. Gaskil. Appl. Phys. Lett. 66, 1252 (1995)
- A. Sakai, S. Sunakava, A. Usui. Appl. Phye. Lett., 71, 2259 (1997)
- F.A. Ponce, D. Cherns, W.T. Young, J.W. Steeds. Appl. Phys. Lett. 69, 770 (1996)
- H.-M. Wang, J.-P. Zhang, C.-Q. Chen, Q. Fareed, J.W. Yang, M. Asif Khan. Appl. Phys. Lett. 81, 604 (2002)
- J.E. Van Nostrand, R.L. Hengehold, K.D. Leedy, J.T. Gant, J.L. Brown, Q.-H. Xie. J. Appl. Phys. 86, 3120 (1999)
- Z. Zhong, O. Ambacher, A. Link, V. Holy, J. Stangl, R.T. Lechner, T. Roch, G. Bauer. Appl. Phys. Lett. 80, 3521 (2002)
- Р.Н. Кютт, М.П. Щеглов, В.Ю. Давыдов, А.С. Усиков. ФТТ 46, 353 (2004)
- J.E. Ayers. J. Cryst. Growth 135, 71 (1994)
- М.А. Кривоглаз. Теория рассеяния рентгеновских лучей и тепловых нейтронов реальными кристаллами. Наук. думка, Киев (1968)
- V.M. Kaganer, R. Kohler, M. Schmidbauer, R. Opitz, B. Jenichen. Phys. Rev. B 55, 1793 (1997)
- C.G. Jiao, D. Cherns. Inst. Phys. Conf. Ser. 169, 327 (2001)
- S. Einfeldt, V. Kirchner, M. Dieselberg, H. Heinke, S. Figge, K. Vogeler, D. Hommel. J. Appl. Phys. 88, 7029 (2000)
- S. Einfeldt, H. Heinke, V. Kirchner, D. Hommel. J. Appl. Phys. 89, 2160 (2001)
- S. Srinivasan, L. Geng, R. Liu, F.A. Ponce, Y. Narukawa, S. Tanaka. Appl. Phys. Lett. 83, 5187 (2003)
- P. Cantu, F. Wu, P. Waltereit, S. Keller, A.E. Romanov, S.P. DenBaars, U.K. Mishra, J.S. Speck. Appl. Phys. Lett. 83, 974 (2003)
- A.E. Romanov, J.S. Speck. Appl. Phys. Lett. 83, 2569 (2003)
- D.M. Follstaedt, S.R. Lee, P. Provencio, A.A. Allerman, J.A. Floro, M.H. Crawford. Appl. Phys. Lett. 87, 121 112 (2005)
- J.A. Floro, D.M. Follstaedt, P. Provencio, S.J. Hearne, S.R. Lee. J. Appl. Phys. 96, 7087 (2004)
- J.-M. Bethoux, P. Vennegues. J. Appl. Phys. 97, 123 504 (2005)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.