Методом построения карт обратного пространства, полученных с помощью трехосевой рентгеновской ди-фрактометрии, и на основе линейной теории упругости получены пространственные распределения остаточ-ных упругих деформаций в слоях двух метамофных ступенчатых буферов различного дизайна, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии на основе тройных растворов Inx Al 1−x As на подложках (001) GaAs. Разница в дизайне буферов обеспечивала образование в каждой из гетероструктур бездислокационного слоя с различной толщиной, что явилось основным базисом данного исследования. Показано, что, несмотря на различный дизайн метаморфных ступенчатых буферов, характер деформационных полей в них один и тот же, а остаточные упругие деформации в финальных элементах обоих буферов с учетом поправки на эффект деформационного упрочнения подчиняются тому же феноменологическому закону, который описывает процесс структурной релаксации в однослойных гетероструктурах. ВведениеОдной из актуальных проблем современного мате-риаловедения является изучение процесса структурной релаксации в слоях метаморфного буфера (ММ-буфера), используемого в гетероструктурах, создаваемых, в част-ности, для приборов сверхвысокочастотной полупровод-никовой электроники, например в транзисторах с вы-сокой подвижностью электронов (high electron mobility transistors, HEMT). ММ-буфер является демпфирую-щим элементом конструкции гетероструктуры (напри-мер, гетероструктуры AlInAs/AlGaAs). Необходимость его присутствия обусловлена тем, что параметр ре-шетки активных слоев транзистора (квантовой ямы) превышает параметр подложки GaAs, на которой обыч-но выращивается гетероструктура. ММ-буфер представ-ляет собой переходную область с пространственным изменением периода решетки, что в случае гетеро-структур AlInAs/AlGaAs достигается путем измене-ния содержания In. Дизайн ММ-буфера может быть различным, например ступенчатым [1-3] или линей-ным [2,3]. При выращивании ММ-буфера одновремен-но с ростом эпитаксиальных слоев происходит их структурная релаксация, которая сопровождается ге-нерацией дислокаций несоответствия и распростране-нием прорастающих дислокаций (представляющих со-бой дислокационные петли, замкнутые на дислокации несоответствия [4]) в верхние слои гетероструктуры вплоть до активных слоев HEMT. В технологии со-здания гетероструктур наибольшее распространение по-лучили многослойные ступенчатые ММ-буферы вви-ду относительной простоты их изготовления. Часто в ступенчатом ММ-буфере в качестве дополнительных элементов конструкции присутствуют инверсная сту-пень или залечивающий слой [5]. Наличие ММ-буфера предохраняет распространение прорастающих дислока-ций в активные слои прибора. Эта цель достигает-ся за счет образования в верхней части ММ-буфера слоя, свободного от прорастающих дислокаций, ко-торый в свою очередь служит платформой для со-здания инверсной ступени или залечивающего слоя. Теоретическое обоснование возможности образования бездислокационного слоя в системе переменного со-става (т. е. с изменяющимся периодом решетки) было дано в [6]. Данная теоретичес...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.