Влияние отношения потоков III и V групп на структурные, излучательные свойства и стимулированное излучение планарных структур с InGaN-слоями в ИК диапазоне
Российский научный фонд, 24-22-00320
Лобанов Д.Н.
1, Калинников М.А.
1, Кудрявцев К.Е.
1, Андреев Б.А.
1, Юнин П.А.
1, Новиков А.В.
1, Скороходов Е.В.
1, Красильник З.Ф.
1,21Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
2Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
![Lobachevsky State University, Nizhny Novgorod, Russia](/images/e16.png)
Email: dima@ipmras.ru
Поступила в редакцию: 15 апреля 2024 г.
В окончательной редакции: 20 июня 2024 г.
Принята к печати: 20 июня 2024 г.
Выставление онлайн: 24 июля 2024 г.
Исследовано влияние соотношения потоков элементов III и V групп на особенности формирования, структурные, излучательные свойства, а также возможности получения стимулированного излучения в ИК диапазоне в планарных структурах со слоями InGaN с содержанием In ~ 50-100%. Обнаружено, что при температуре роста 470oС для получения однородных по составу слоев InGaN соотношение потоков III/V необходимо уменьшать по сравнению со стехиометрическим (III/V <1), чтобы подавить процессы разложения и фазового распада. Критическое значение III/V, необходимое для получения однородных растворов InGaN, немонотонно зависит от состава. По мере снижения содержания In до ~ 80% это соотношение повышается с 0.75 до 0.85, что обусловлено стабилизацией раствора InGaN, так как связи атомов Ga-N сильнее связей In-N. При дальнейшем уменьшении содержания In до ~ 50% соотношение III/V необходимо снижать для подавления процессов разложения и фазового распада. Оптимальное соотношение III/V с точки зрения наименьших порогов стимулированного излучения близко к критическому соотношению III/V для получения однородного InGaN данного состава. При значениях III/V больше критических в растворах InGaN наблюдаются процессы разложения и фазового распада, и стимулированное излучение в таких структурах не наблюдается. В случае уменьшения соотношения III/V существенно ниже критического значения в результате развития шероховатости поверхности и роста оптических потерь существенно увеличиваются пороги стимулированного излучения. Ключевые слова: InGaN, молекулярно-пучковая эпитаксия, термическое разложение, спинодальный распад, стимулированное излучение.
- R. Kour, S. Arya, S. Verma, A. Singh, P. Mahajan, A. Khosla. ECS J. Solid State Sci. Technol., 9, 015011 (2020). DOI: 10.1149/2.0292001JSS
- Z.C. Feng. Handbook of Solid-State Lighting and LEDs (Boca Raton, FL, CRC Press, Taylor \& Francis Group, 2017) p. 3. DOI: 10.1201/9781315151595
- F. Roccaforte, M. Leszczynski. Nitride Semiconductor Technology Power Electronics and Optoelectronic Devices (Wiley-VCH Verlag GmbH \& Co. KGaA, 2020) p. 254
- B. Damilano, B. Gil. J. Phys. D: Appl. Phys., 48 (40), 403001, (2015). DOI: 10.1088/0022-3727/48/40/403001
- C. Adelmann, R. Langer, G. Feuillet, B. Daudin. Appl. Phys. Lett., 75, 3518 (1999). DOI: /10.1063/1.125374
- G.B. Stringfellow. J. Cryst. Growth, 312, 735 (2010). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2009.12.018
- H. Chen, R.M. Feenstra, J.E. Northrup, T. Zywietz, J. Neugebauer, D.W. Greve, J. Vac. Sci. Technol. B, 18, 2284 (2000). DOI: 10.1116/1.1306296
- D.N. Lobanov, K.E. Kudryavtsev, M.I. Kalinnikov, L.V. Krasilnikova, P.A. Yunin, E.V. Skorokhodov, M.V. Shaleev, A.V. Novikov, B.A. Andreev, Z.F. Krasilnik. Appl. Phys. Lett., 118, 151902 (2021). DOI: 10.1063/5.0047674
- Б.А. Андреев, Д.Н. Лобанов, Л.В. Красильникова, К.Е. Кудрявцев, А.В. Новиков, П.А. Юнин, М.А. Калинников, Е.В. Скороходов, З.Ф. Красильник. ФТП, 56 (7), 700 (2022). DOI: 10.21883/FTP.2022.07.52763.18
- М.А. Калинников, Д.Н. Лобанов, К.Е. Кудрявцев, Б.А. Андреев, П.А. Юнин, Л.В. Красильникова, А.В. Новиков, Е.В. Скороходов, З.Ф. Красильник. ФТП, 57 (6), 444 (2023). DOI: 10.21883/FTP.2023.06.56472.38k
- Б.А. Андреев, Д.Н. Лобанов, Л.В. Красильникова, К.Е. Кудрявцев, А.В. Новиков, П.А. Юнин, М.А. Калинников, Е.В. Скороходов, М.В. Шалеев, З.Ф. Красильник. ФТП, 55 (9), 766 (2021). DOI: 10.21883/FTP.2021.09.51292.22
- M.A. Moram, M.E. Vickers. Rep. Progr. Phys., 72, 036502 (2009). DOI: 10.1088/0034-4885/72/3/036502
- E.J. Tarsa, B. Heying, X.H. Wu, P. Fini, S.P. den Baars, J.S. Speck. J. Appl. Phys., 82, 5472 (1997). DOI: 10.1063/1.365575
- E. Dimakis, E. Iliopoulos, K. Tsagaraki, A. Georgakilas. Appl. Phys. Lett., 86, 133104 (2005). DOI: 10.1063/1.1891292
- H. Komaki, T. Nakamura, R. Katayama, K. Onabe, M. Ozeki, T. Ikari. J. Cryst. Growth, 301, 473 (2007). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2006.11.123
- Б.А. Андреев, Д.Н. Лобанов, Л.В. Красильникова, П.А. Бушуйкин, А.Н. Яблонский, А.В. Новиков, В.Ю. Давыдов, П.А. Юнин, М.И. Калинников, Е.В. Скороходов, З.Ф. Красильник. ФТП, 53 (10), 1395 (2019). DOI: 0.21883/FTP.2019.10.48296.42
- K.E. Kudryavtsev, D.N. Lobanov, L.V. Krasilnikova, A.N. Yablonskiy, P.A. Yunin, E.V. Skorokhodov, M.A. Kalinnikov, A.V. Novikov, B.A. Andreev, Z.F. Krasilnik. ECS J. Solid State Sci. Technol., 11, 014003 (2022). DOI: 10.1149/2162-8777/ac4d80
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.