Формирование InAs/GaP-гетероструктур с квантовыми ямами на подложках кремния методом молекулярно-лучевой эпитаксии
РФФИ и Министерство науки и инновационной политики Новосибирской области, Регионгальные проекты, конкурс р-мол-а, № 19-42-54300
РНФ (поддержка в части ВРЭМ исследований), 19-72-30023
Абрамкин Д.С.1,2, Петрушков М.О.
1, Емельянов Е.А.1, Ненашев А.В.1,2, Есин М.Ю.1, Васев А.В.1, Путято М.А.1, Богомолов Д.Б.1, Гутаковский А.К.1,2, Преображенский В.В.1
1Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Email: dalamber.07@mail.ru, maikdi@isp.nsc.ru
Поступила в редакцию: 7 октября 2020 г.
В окончательной редакции: 13 октября 2020 г.
Принята к печати: 13 октября 2020 г.
Выставление онлайн: 11 ноября 2020 г.
Продемонстрирована возможность формирования псевдоморфно-напряженной квантовой ямы, состоящей из четверного твердого раствора InxGa1-xAsyP1-y, при осаждении InAs на поверхность GaP/Si эпитаксиального слоя с развитым рельефом поверхности. Проведены исследования квантовой ямы методами просвечивающей электронной микроскопии и спектроскопии стационарной фотолюминесценции. Обнаружено формирование двух различных сегментов квантовой ямы, отличающихся толщиной и составом твердого раствора InxGa1-xAsyP1-y, при этом увеличение толщины квантовой ямы сопровождается снижением содержания атомов In и As. Латеральные размеры сегментов квантовой ямы составляют не менее 20 нм. Сегментам квантовой ямы соответствуют две различные полосы низкотемпературной фотолюминесценции. Наблюдаемые явления объяснены в рамках предположения о перестройке поверхности под действием упругих деформаций при гетероэпитаксии InAs на террасированной поверхности GaP. Ключевые слова: молекулярно-лучевая эпитаксия, InAs/GaP-квантовые ямы, AIIIBV на кремнии, морфология поверхности, фотолюминесценция, перемешивание материалов, упругие деформации.
- D. Liangand, J.E. Bowers. Nature Photonics, 4, 511 (2010)
- M. Asghari, A.V. Krishnamoorth. Nature Photonics, 5, 268 (2011)
- A. Rickman. Nature Photonics, 8, 579 (2014)
- Ch. Sun, M.T. Wade, Y. Lee, J.S. Orcutt, L. Alloatti, M.S. Georgas, A.S. Waterman, J.M. Shainline, R.R. Avizienis, S. Lin, B.R. Moss, R. Kumar, F. Pavanello, A.H. Atabaki, H.M. Cook, A.J. Ou, J.C. Leu, Y.-H. Chen, K. Asanovic, R.J. Ram, M.A. Popovic, V.M. Stojanovic. Nature, 528 (7583), 534 (2015)
- I. Vurgaftman, J.R. Meyer, L.R. Ram-Mohan. J. Appl. Phys., 89, 5815 (2001)
- M. Heidemann, S. Hofling, M. Kamp. Appl. Phys. Lett., 104, 011113 (2014)
- G. Stracke, E. M. Sala, S. Selve, T. Niermann, A. Schliwa, A. Strittmatter, D. Bimberg. Appl. Phys. Lett., 104, 123107 (2014)
- S. Dadgostar, J. Schmidtbauer, T. Boeck, A.Torres, O. Martinez, J. Jimenez, J.W. Tomm, A. Mogilatenko, W.T. Masselink, F. Hatami. Appl. Phys. Lett., 108, 102103 (2016)
- D.S. Abramkin, M.A. Putyato, S.A. Budennyy, A.K. Gutakovskii, B.R. Semyagin, V.V. Preobrazhenskii, O.F. Kolomys, V.V. Strelchuk, T.S. Shamirzaev. J. Appl. Phys., 112, 083713 (2012)
- C. Robert, K. Pereira Da Silva, M.O. Nestoklon, M.I. Alonso, P. Turban, J.-M. Jancu, J. Even, H. Carrere, A. Balocchi, P.M. Koenraad, X. Marie, O. Durand, A.R. Goni, C. Cornet. Phys. Rev. B, 94, 075445 (2016)
- C. Robert, C. Cornet, P. Turban, T. Nguyen Thanh, M.O. Nestoklon, J. Even, J.M. Jancu, M. Perrin, H. Folliot, Rohel, S. Tricot, A. Balocchi, D. Lagarde, X. Marie, N. Bertru, O. Durand, A. Corre. Phys. Rev. B, 86, 205316 (2012)
- Yu. Song, M.L. Lee. Appl. Phys. Lett., 103, 141906 (2013)
- Д.С. Абрамкин, М.О. Петрушков, М.А. Путято, Б.Р. Семягин, Е.А. Емельянов, В.В. Преображенский, А.К. Гутаковский, Т.С. Шамирзаев. ФТП, 53 (9), 1167 (2019)
- T. Sakamoto, G. Hashiguchi. Jpn. J. Appl. Phys., 25 (1А), L78 (1986)
- D.J. Chadi. Phys. Rev. Lett., 59 (15), 1691 (1987)
- Y. Okada, Y. Tokumaru. J. Appl. Phys., 56, 314 (1984)
- V. Narayanan, S. Mahajan, N. Sukidi, K.J. Bachmann, V. Woods, N. Dietz. Phil. Mag. A, 80 (3), 555 (2000)
- R. Leon, C. Lobo, T.P. Chin, S. Fafard, S. Ruvimov, Z. Liliental-Weber, M.A. Stevens Kalceff. Appl. Phys. Lett., 72, 1356 (1998)
- C.G. Vande Walle. Phys. Rev. B, 39, 1871 (1989)
- A.T. Vink, A.J. Bosman, J.A. van der Does de Bye, R.C. Peters. Solid State Commun., 7, 1475 (1969)
- Е.Ф. Гросс, Д.С. Недзвецкий. ДАН СССР, 152, 309 (1963)
- D.S. Abramkin, A.K. Gutakovskii, T.S. Shamirzaev. J. Appl. Phys., 123, 115701 (2018)
- A. Klochikhin, A. Reznitsky, S. Permogorov, T. Breitkopf, M. Grun, M. Hetterich, C. Klingshirn, V. Lyssenko, W. Langbein, J.M. Hvam. Phys. Rev. B, 59, 12947 (1999)
- D.J. BenDaniel, C.B. Duke. Phys. Rev., 152, 683 (1966)
- Н.Н. Калиткин. Численные методы (М., Наука, 1978)
- S.H. Wei, A. Zunger. Appl. Phys. Lett., 72, 2011 (1998)
- M.C. Munoz, G. Armelles. Phys. Rev. B, 48, 2839 (1993)
- Ch. Teichert. Phys. Rep., 365, 335 (2002)
- K. Muraki, S. Fukatsu, Y. Shiraki. Appl. Phys. Lett., 61, 557 (1992)
- S. Fukatsu, K. Fujita, H. Yaguchi, Y. Shiraki, R. Ito. Appl. Phys. Lett., 59, 2103 (1991)
- O. Dehaese, X. Wallart, F. Mollot. Appl. Phys. Lett., 66, 52 (1995)
- D.J. Godbey, M. G. Ancona. J. Vac. Sci. Technol. A, 15, 976 (1997)
- V. Haxha, I. Drouzas, J.M. Ulloa, M. Bozkurt, P.M. Koenraad, D.J. Mowbray, H.Y. Liu, M.J. Steer, M. Hopkinson, M.A. Migliorato. Phys. Rev. B, 80, 165334 (2009)
- E.E. Mura, A. Gocalinska, G. Juska, S.T. Moroni, A. Pescaglini, E. Pelucchi. Appl. Phys. Lett., 110, 113101 (2017)
- M.J.S.P. Brasil, R.E. Nahory, M.C. Tamargo, S.A. Schwarz. Appl. Phys. Lett., 63, 2688 (1993)
- M. Taskinen, M. Sopanen, H. Lipsanen, J. Tulkki, T. Tuomi, J. Ahopelto. Surf. Sci., 376, 60 (1997)
- P. Venezuela, J. Terso, J.A. Floro, E. Chason, D.M. Follstaedt, F. Liu, M.G. Lagally. Nature, 397, 678 (1999)
- J. Tersoff. Phys. Rev. Lett., 77, 2017 (1996).
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.
