Оптическая характеризация структурных и электрических свойств нанослоев n-GaP, выращенных на проводящих подложках (001) n-GaP

Abstract

Сообщается о результатах исследования структурных и электрических свойств гомоэпитаксиального наномасштабного слоя (001) n-GaP, толщиной 70 nm, выращенного методом газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений на проводящей сильнолегированной подложке кристалла n-GaP, ориентированного по оси (001). В спектре рамановского рассеяния света такого нанослоя n-GaP в образце n-GaP/n-GaP (001) в сравнении со спектром высокоомного кристаллического образца (001) si-GaP удалось обнаружить две достаточно узкие линии, приписанные колебаниям поперечных TO()- фононов и высокочастотным продольным связанным плазмон-фононным LO()+ колебаниям. При этом установлено, что спектральные параметры LO()+ колебаний как в нанослое n-GaP, так и в подложке (001) n-GaP существенно отличаются между собой, а также и от спектральных параметров линии продольных оптических LO()- фононов. Анализ выявленных строгих количественных особенностей спектральных параметров позволил получить ценную информацию о совершенстве кристаллической структуры наномасштабного гомоэпитаксиального слоя (001) n-GaP. Помимо этого, показано что, численные расчеты на основе микроскопической модели рассеяния света LO()+ колебаниями, обусловленного механизмами деформационного потенциала и электрооптическим рассеянием, позволили бесконтактным и неразрушающим образом определить онцентрацию n и подвижность μ свободных носителей заряда гомоэпитаксиального слоя наномасштабной толщины и проводящей сильнолегированной подложки. Полученные значения оказались nhepi=(3.25±0.1)·1017 cm-3 и подвижности μhepi=(40.0±0.1) cm2·V-1·s-1 для гомоэпитаксиального слоя (001) n-GaP в сравнении с nsubs=(2.52±0.1)·1017 cm-3 и μsubs=(51.0±0.1) cm2·V-1·s-1 для подложки (001) n-GaP образца n-GaP/n-GaP (001). Ключевые слова: гомоэпитаксиальный наномасштабный слой (001) n-GaP, сильнолегированная подложка, концентрация и подвижность носителей заряда.

Многозонная Резонансная Спектрометрия Неупругого Электронного Рассеяния Света И Проявление Сильного Спин-Орбитального Взаимодействия В Наноструктурах С Квантовыми Точками

“…Развитые нами ранее методы определения основных электрических параметров полупроводниковконцентрации n и подвижности µ свободных носителей заряда по спектрам LO(Ŵ)+ колебаний [16,17], позволили бесконтактным и неразрушающим способом определить их локальные значения. Полученные значения оказались [18,19]. При этом необходимо отметить, что на пути создания приборных структур на основе перспективных гомоэпитаксиальных слоев наномасштабной толщины, выращенных на сильнолегированных подложках, имеются вполне очевидные непреодолимые сложности определения степени совершенства кристаллической атомной структуры традиционными методами рентгеноструктурного анализа и исследования их электрических свойств времязатратными методами.…”

“…Интересно, что их присутствие существенно модифицирует хорошо известный реальный энергетический спектр непрямых экситонов. Из этих представлений следует, что такой процесс прямо сопровождается формированием квазипрямых экситонов, образованных локализованными состояниями наиболее близких пар атомов азота [18,19]…”