Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2014, выпуск 10 » Статья стр. 1896
<<<>>>
Структурные и оптические свойства метастабильных пленок SiGe/Si с низким содержанием германия
Багаев В.С.1, Кривобок В.С.1,2, Лобанов Д.Н.1, Миннуллин А.Н.1,2, Николаев С.Н.1, Шалеев А.Н.1, Шевцов С.В.1,2
1Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
2Московский физико-технический институт (Государственный университет), Долгопрудный, Московская обл., Россия
Email: krivobok@sci.lebedev.ru
Поступила в редакцию: 22 апреля 2014 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2014 г.
PDF версия
-1 С помощью атомно-силовой микроскопии, рентгеноструктурного анализа и спектроскопии низкотемпературной люминесценции исследованы свойства метастабильных слоев Si1-xGex/Si (10%<x<16%), выращенных с помощью молекулярно-пучковой эпитаксии на подложках Si(100). Показано, что на поверхности таких слоев, полученных при температуре 500-700oC, присутствуют кольцевые образования. Размер и форма данных образований указывают на их связь с диффузионной неустойчивостью, возникающей за счет взаимосвязи поверхностной диффузии, напряжений и потенциала смачивания при росте эпитаксиальной пленки. Наличие отклонений от однородного распределения германия в плоскости слоя подтверждается детальным анализом рентгеновских кривых качания и двумерных картин дифракции. Для структур с выраженными нарушениями поверхности регистрируется аномальное изменение времен затухания линий излучения объемного кремния, которые указывают на присутствие локальных электрических и/или деформационных полей в приповерхностных областях. Нарушения плоского фронта кристаллизации подавляются при уменьшении температуры роста слоев до 350oC. Несмотря на отсутствие покровного слоя кремния, спектры фотолюминесценции самих слоев слабо зависят от их толщины и температуры роста, оставаясь чувствительными лишь к технологической концентрации германия. В одном из образцов, выращенном при температуре 700oC и содержащем плотный массив кольцевых образований, обнаружена медленно затухающая люминесценция, связанная, предположительно, с локализацией экситонов вблизи интерфейса SiGe-Si. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (гранты N12-02-01140, 12-02-01033, 13-02-12164, 12-02-33091).
  1. L. Yang, J.R. Watling, R.C.W. Wilkins, M. Borici, J.R. Barker, A. Asenov, S. Roy. Semicond. Sci. Technol. 19, 1174 (2004)
  2. G. Sun, Y. Sun, T. Nishida, S.E. Thompson. J. Appl. Phys. 102, 084 501 (2007)
  3. S.F. Feste, T. Schapers, D. Buca, Q.T. Zhao, J. Knoch, M. Bouhassoune, A. Schindlmayr, S. Mantl. Appl. Phys. Lett. 95, 182 101 (2009)
  4. F. Lanzerath, D. Buca, H. Trinkaus, M. Goryll, S. Mantl, J. Knoch, U. Breuer, W. Skorupa, B. Ghyselen. J. Appl. Phys. 104, 044 908 (2008)
  5. C. Ahn, N. Bennett, S.T. Dunham, N.E.B. Cowern. Phys. Rev. B 79, 073 201 (2009)
  6. W. Heiermann, D. Buca, H. Trinkaus, B. Hollaender, U. Breuer, N. Kernevez, B. Ghyselen, S. Mantl. ECS Transactions 19, 95 (2009)
  7. M.L. Lee, E.A. Fitzgerald, M.T. Bulsara, M.T. Currie, A. Lochtefeld. J. Appl. Phys. 97, 011 101 (2005)
  8. E. Kasper, A. Schuh, G. Bauer, B. Hollander, H. Kibbel. J. Cryst. Growth 157, 68 (1995)
  9. R. Hull. EMIS Data Reviews Series 24, 21 (2000)
  10. M.L. Green, B.E. Weir, D. Brasen, Y.F. Hsieh, G. Higashi, A. Feygenson, L.C. Feldman, R.L. Headrick. J. Appl. Phys. 69, 745 (1991)
  11. R. People, J.C. Bean. Appl. Phys. Lett. 47, 322 (1985); 48, 229 (1986)
  12. В.С. Багаев, В.С. Кривобок, С.Н. Николаев, Е.Е. Онищенко, М.Л. Скориков, А.В. Новиков, Д.Н. Лобанов. Письма в ЖЭТФ 94, 63 (2011)
  13. В.С. Багаев, В.С. Кривобок, С.Н. Николаев, Е.Е. Онищенко, А.А. Пручкина, Д.Ф. Аминев, М.Л. Скориков, Д.Н. Лобанов, А.В. Новиков. ЖЭТФ 144, 1045 (2013)
  14. T. Walther, A.G. Cullis, D.J. Norris, M. Hopkinson. Phys. Rev. Lett. 86, 2381 (2001)
  15. Y. Tu, J. Tersoff. Phys. Rev. Lett. 93, 216 101 (2004)
  16. A.V. Osipov, S.A. Kukushkin, F. Scmitt, P. Hess. Phys. Rev. B 64, 205 421 (2001)
  17. V.B. Dubrovskii, G.E. Cirlin, V.M. Ustinov. Phys. Rev. B 68, 075 409 (2003)
  18. T. Walther, A.G. Cullis, D.J. Norris, M. Hopkinson. Phys. Rev. Lett. 86, 2381 (2001)
  19. Y. Tu, J. Tersoff. Phys. Rev. Lett. 93, 216 101 (2004)
  20. A.V. Osipov, S.A. Kukushkin, F. Scmitt. P. Hess. Phys. Rev. B 64, 205 421 (2001)
  21. V.B. Dubrovskii, G.E. Cirlin, V.M. Ustinov. Phys. Rev. B 68, 075 409 (2003)
  22. G.D. Mahan. Phys. Rev. B 153, 882 (1967)
  23. Yaoyu Pang, Rui Huang. Phys. Rev. B 74, 075 413 (2006)
  24. W. Tekalign, B. Spencer. J. Appl. Phys. 96, 5505 (2004)
  25. B. Spencer, D. Meiron. Acta Metall. Mater. 42, 3629 (1994)
  26. В.П. Мартовицкий, В.С. Кривобок. ЖЭТФ 140, 330 (2011)
  27. F. Schaffler. Properties of Advanced Semiconductor Materials: GaN, AlN, InN, BN, SiC, SiGe / Eds M.E. Levinshtein, S.L. Rumyantsev, M.S. Shur. John Wiley \& Sons (2001). 216 p
  28. J. Wortman, A. Evans. J. Appl. Phys. 36, 153 (1965)
  29. A. Rastelli, H. von Kanel, B.J. Spencer, J. Tersoff. Phys. Rev. B 68, 115 301 (2003)
  30. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теория упругости. (Наука, M., 1987). С. 39
  31. В.С. Багаев, В.С. Кривобок, В.П. Мартовицкий, А.В. Новиков. ЖЭТФ 136, 1154 (2009)
  32. В.С. Багаев, В.В. Зайцев, В.С. Кривобок, Д.Н. Лобанов, С.Н. Николаев, А.В. Новиков, Е.Е. Онищенко. ЖЭТФ 134, 988 (2008)
  33. C.B. Guillaume, J.M. Debever, F. Salvan. Phys. Rev. 177, 567 (1969)
  34. V.S. Bagaev, V.S. Krivobok, S.N. Nikolaev, A.V. Novikov, E.E. Onishchenko, M.L. Skorikov. Phys. Rev. B 82, 115 313 (2010)

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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme