Relaxation of crystal lattice parameters and structural ordering in In x Ga1 − x As epitaxial alloys

Zolotukhin³

et al. 2019

The possibility of synthesizing integrated GaN/por-Si heterostructures by plasma-assisted molecular beam epitaxy without an A1N/Si buffer layer is demonstrated. The beneficial effect of the high-temperature nitridation of a silicon substrate before GaN growth on the crystal quality of the GaN/Si layers is shown. It is established that, to obtain two-dimensional GaN layers on Si(111), it is reasonable to use compliant por-Si substrates and low-temperature GaN seed layers with a 3D morphology synthesized by plasma-assisted molecular beam epitaxy at relatively low substrate temperatures under stoichiometric conditions and upon enrichment with nitrogen. In this case, a self-assembled array of GaN seed nanocolumns with a fairly uniform diameter distribution forms on the por-Si substrate surface. The basic GaN layers, in turn, should be grown at a high temperature under stoichiometric conditions upon enrichment with gallium, upon which the coalescence of nucleated GaN nanocolumns and growth of a continuous two-dimensional GaN layer are observed. The use of compliant Si substrates is a relevant approach for forming GaN-based semiconductor device heterostructures by plasma-assisted molecular beam epitaxy.

Section: пористый слой кремния при создании "unclassified

Структурные и морфологичеcкие свойства гибридных гетероструктур на основе GaN, выращенного на "податливой" подложке por-Si(111)

Seredin¹,

Zolotukhin³

et al. 2019

“…В простейшем случае мы можем различать параллельные a /a s и перпенди-кулярные a ⊥ /a s составляющие решетки и рассогласо-вание на границе между пленкой и подложкой. Таким образом, перпендикулярная и параллельная деформации могут быть определены как [17] …”

Section: материалы и методыunclassified

Влияние разориентации подложки и ее предварительного травления на структурные и оптические свойства интегрированных гетероструктур GaAs/Si(100), полученных методом газофазной эпитаксии

Seredin¹,

Zolotukhin³

et al. 2018

Впервые удалось показать, что управление структурными и оптическими функциональными характе-ристиками интегрированных гетроструктур GaAs/Si(100) может быть достигнуто за счет использования разориентированных подложек Si(100) и их предварительного травления. Рост эпитаксиального слоя GaAs на подложках кремния без образования антифазных доменов может быть выполнен на подложке, отклоненной от сингулярной плоскости (100) менее чем на 4−6• или без использования переходного слоя из наностолбиков GaAs. Выполненная предварительная обработка кремниевой подложки в виде травления позволяет получить на ней методом газофазной эпитаксии пленку GaAs в монокристаллическом состоянии со значительно меньшим коэффициентом релаксации, что положительно отражается на ее структурном качестве. Эти данные находятся в хорошем согласовании с результатами ИК-спектроскопии на отражение, фотолюминесцентной и УФ-спектроскопии. Особенности оптических свойств интегрированных гетероструктур GaAs/Si(100) в инфракрасной и ультрафиолетовой областях спектра также определяются значением коэффициента релаксации.

“…В наших предыдущих работах мы уже показывали возможность получения сверхструктурных фаз упорядо-чения в системах твердых растворов Al x Ga 1−x As [4,5], Ga x In 1−x As y P 1−y [6,7] и In x Ga 1−x P [8]. Анализ полу-ченных результатов дифрактометрических исследований таких твердых растворов с составами x ∼ 0.50 привел к заключению о том, что обнаруженные нами фазы упорядочения представляли собой химические соедине-ния ABC 2 или A 2/3 B 1/3 C и сверхструктуры к решетке сфалерита.…”

Section: Introductionunclassified

Экспериментальные исследования влияния эффектов атомного упорядочения в эпитаксиальных твердых растворах Ga-=SUB=-x-=/SUB=-In-=SUB=-1-x-=/SUB=-P на их оптические свойства

Seredin¹,

Lenshin³

et al. 2017

(Получена 12 декабря 2016 г. Принята к печати 1 февраля 2017 г.)В работе комплексом спектроскопических методов изучены свойства эпитаксиальных твердых растворов Gax In 1−x P с упорядоченным расположением атомов в кристаллической решетке, выращенных методом MOCVD на монокристаллических подложках GaAs(100). В условиях когерентного роста упорядоченного твердого раствора Gax In 1−x P на GaAs(100) появление атомного упорядочения приводит к кардинальному изменению оптических свойств полупроводника по сравнению со свойствами неупорядоченных твердых растворов, среди которых уменьшение ширины запрещенной зоны и усиление люминесценции.Впервые на основе данных дисперсионного анализа ИК-спектров отражения, а также данных УФ-спектроскопии, полученных в режиме пропускание-отражение, определены основные оптические характе-ристики твердых растворов Gax In 1−x P с упорядочением, а именно дисперсия коэффициента преломления, высокочастотная диэлектрическая проницаемость. Все экспериментальные результаты находятся в хорошем согласии с развитыми теоретическими представлениями.