"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Влияние условий роста и уровня легирования на кинетику люминесценции слоев Ge : Sb, выращенных на кремнии
Переводная версия: 10.1134/S1063782620070131
Российский научный фонд, 19-72-10011
Юрасов Д.В.1, Байдакова Н.А.1, Яблонский А.Н.1, Новиков А.В.1,2
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, д. Афонино, Кстовский район, Нижегородская обл., Россия
2Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
Email: Inquisitor@ipmras.ru
Поступила в редакцию: 25 февраля 2020 г.
В окончательной редакции: 28 февраля 2020 г.
Принята к печати: 28 февраля 2020 г.
Выставление онлайн: 8 апреля 2020 г.

Методами стационарной и время-разрешенной спектроскопии фотолюминесценции выполнены исследования излучательных свойств слоев Ge с различным уровнем легирования Sb, выращенных на подложках Si(001). Показано, что максимум интенсивности стационарной фотолюминесценции слоев n-Ge/Si при комнатной температуре наблюдается при концентрации Sb, близкой к уровню ее равновесной растворимости в Ge (~1019 см-3), что согласуется с ранее полученными результатами. Исследование кинетики фотолюминесценции, связанной с прямыми излучательными переходами в Ge, показало, что влияние на нее оказывает не только концентрация введенных доноров, но и условия формирования слоев n-Ge, в частности температура их осаждения. Обнаружено, что повышение концентрации Sb приводит к снижению времени жизни носителей заряда. Выявлено, что использование низких температур роста, которые необходимы для достижения высоких уровней легирования слоев Ge, также приводит к значительному уменьшению времени жизни носителей заряда по сравнению со слоями Ge, полученными при высоких температурах. Найдены условия кратковременного термического отжига выращенных структур, при которых возможна частичная компенсация упомянутых негативных эффектов, что выражается в повышении интенсивности фотолюминесценции и увеличении времени жизни носителей заряда. Ключевые слова: кремний, германий, легирование, спектроскопия фотолюминесценции с временным разрешением, рекомбинация, время жизни носителей заряда
  1. R. Geiger, T. Zabel, H. Sigg. Front. Mater., 2, 52 (2015)
  2. S. Saito, A.Z. Al-Attili, K. Oda, Y. Ishikawa. Semicond. Sci. Technol., 31, 043002 (2016)
  3. F.T. Armand Pilon, A. Lyasota, Y.-M. Niquet, V. Reboud, V. Calvo, N. Pauc, J. Widiez, C. Bonzon, J.M. Hartmann, A. Chelnokov, J. Faist, H. Sigg. Nature Commun., 10, 2724 (2019)
  4. J. Liu, X. Sun, R. Camacho-Aguilera, L.C. Kimerling, J. Michel. Optics Lett., 35 (5), 679 (2010)
  5. R.E. Camacho-Aguilera, Y. Cai, N. Patel, J.T. Bessette, M. Romagnoli, L.C. Kimerling, J. Michel. Opt. Express, 20 (10), 11316 (2012)
  6. L. Carroll, P. Friedli, S. Neuenschwander, H. Sigg, S. Cecchi, F. Isa, D. Chrastina, G. Isella, Y. Fedoryshyn, J. Faist. Phys. Rev. Lett., 109 (5), 057402 (2012)
  7. R. Geiger, J. Frigerio, M.J. Suess, D. Chrastina, G. Isella, R. Spolenak, J. Faist, H. Sigg. Appl. Phys. Lett., 104, 062106 (2014)
  8. M.R. Barget, M. Virgilio, G. Capellini, Y. Yamamoto, T. Schroeder. J. Appl. Phys., 121, 245701 (2017)
  9. S.A. Srinivasan, C. Porret, M. Pantouvaki, Y. Shimura, P. Geiregat, R. Loo, J. Van Campenhout, D. Van Thourhout. Appl. Phys. Lett., 113, 161101 (2018)
  10. D. Nam, J.-H. Kang, M.L. Brongersma, K.C. Saraswat. Optics Lett., 39 (21), 6205 (2014)
  11. J. Allerbeck, A.J. Herbst, Y. Yamamoto, G. Capellini, M. Virgilio, D. Brida. Appl. Phys. Lett., 114, 241104 (2019)
  12. J. Liu, X. Sun, D. Pan, X. Wang, L.C. Kimerling, T.L. Koch, J. Michel. Opt. Express, 15, 11272 (2007)
  13. D.S. Sukhdeo, S. Gupta, K.C. Saraswat, B. Dutt, D. Nam. Optics Commun., 364, 233 (2016)
  14. D.V. Yurasov, A.V. Antonov, M.N. Drozdov, V.B. Schmagin, K.E. Spirin, A.V. Novikov. J. Appl. Phys., 118, 145701 (2015)
  15. J. Vanhellemont, E. Simoen. Mater. Sci. Semicond. Proc., 15, 642 (2012)
  16. Д.В. Юрасов, А.И. Бобров, В.М. Данильцев, А.В. Новиков, Д.А. Павлов, Е.В. Скороходов, М.В. Шалеев, П.А. Юнин. ФТП, 49, 1463 (2015)
  17. D.V. Yurasov, A.V. Antonov, M.N. Drozdov, P.A. Yunin, B.A. Andreev, P.A. Bushuykin, N.A. Baydakova, A.V. Novikov. J. Cryst. Growth, 491, 26 (2018)
  18. D.V. Yurasov, A.V. Novikov, N.A. Baidakova, E.E. Morozova, P.A. Yunin, D.V. Shengurov, A.V. Antonov, M.N. Drozdov, Z.F. Krasilnik. Semicond. Sci. Technol., 33, 124019 (2018)
  19. B. Schwartz, A. Klossek, M. Kittler, M. Oehme, E. Kasper, J. Schulze. Phys. Status Solidi C, 11-12, 1686 (2014)
  20. S.C. Jain, D.J. Roulston. Solid-State Electron., 34, 453 (1991)
  21. Ch. Xu, J. Kouvetakis, J. Menendez. J. Appl. Phys., 125, 085704 (2019)
  22. M. Virgilio, T. Schroeder, Y. Yamamoto, G. Capellini. J. Appl. Phys., 118, 233110 (2015)
  23. S. Brotzmann, H. Bracht, J. Lundsgaard Hansen, A. Nylandsted Larsen, E. Simoen, E.E. Haller, J.S. Christensen, P. Werner. Phys. Rev. B, 77, 235207 (2008)
  24. A. Chroneos, H. Bracht. Appl. Phys. Rev., 1, 011301 (2014)
  25. Д.В. Юрасов, Н.А. Байдакова, М.Н. Дроздов, Е.Е. Морозова, М.А. Калинников, А.В. Новиков. ФТП, 53, 897 (2019)

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.