Тонкослойные гетероструктуры InAlPSbAs/InAs: кинетика роста, морфология и структура

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обсуждены результаты выращивания тонкослойных гетероструктур твердого раствора InPSbAs/InAs методом зонной перекристаллизации градиентом температуры. В рамках модели регулярных растворов проведен анализ гетерофазных равновесий в системе In-Al-P-Sb-As. Исследована кинетика роста в зависимости от толщины жидкой фазы (l), концентрации компонентов в ней, температуры подложки (T) и градиента температур (G). Исследованы режимы роста и проведен анализ на предмет спинодальных распадов твердых растворов. Показано, что существенное влияние на кинетику роста оказывают температура подложки и градиент температуры. Методом оже-спектроскопии изучены профили распределения компонентов твердого раствора InAlPSbAs по глубине и показаны преимущества использования подпитки жидкой фазы для получения слоев постоянного состава. Исследовано структурное совершенство твердых растворов InAlPSbAs на подложке InAs. Установлено, что наименьшее значение полной ширины на половине максимума линий качания дифракционного отражения слоев достигается при T < 873 К, G < 20 К/см, и толщине жидкой зоны 80 < l < < 120 мкм. Методами сканирующей зондовой микроскопии исследована морфология поверхности твердых растворов InAlPSbAs на InAs. Показано, что при T < 873 К, G < 20 К/см, и толщине жидкой зоны 80 < l < 120 мкм среднеквадратичная шероховатость поверхности не превышает 1 нм.

Об авторах

Л. С. Лунин

Южный Научный Центр РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: lunin_ls@mail.ru
Россия, 344006, Ростов-на-Дону

М. Л. Лунина

Южный Научный Центр РАН

Email: lunin_ls@mail.ru
Россия, 344006, Ростов-на-Дону

Д. Л. Алфимова

Южный Научный Центр РАН

Email: lunin_ls@mail.ru
Россия, 344006, Ростов-на-Дону

А. С. Пащенко

Южный Научный Центр РАН

Email: lunin_ls@mail.ru
Россия, 344006, Ростов-на-Дону

О. С. Пащенко

Южный Научный Центр РАН

Email: lunin_ls@mail.ru
Россия, 344006, Ростов-на-Дону

А. В. Донская

Южный Научный Центр РАН

Email: lunin_ls@mail.ru
Россия, 344006, Ростов-на-Дону

Список литературы

  1. Watanabe K., Sakata A., Saijo Y., Baba T. // Opt. Lett. 2020. V. 45. P. 6202. https://www.doi.org/10.1364/OL.410122
  2. Aarik J., Ovtchinnikov A., Asonen H. // Proc. of 8th Intern. Conf. on Indium Phosphide and Related Materials, Schwaebisch-Gmuend, Germany. 1996. P. 176. https://www.doi.org/10.1109/ICIPRM.1996.491965
  3. Sugiyama H., Uchida K., Han X., Periyanayagam G.K., Aikawa M., Hayasaka N., Shimomura K. // J. Cryst. Growth. 2019. V. 507. P. 93. https://www.doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2018.10.024
  4. Khvostikov V.P., Sorokina S.V., Potapovich N.S., Levin R.V., Marichev A.E., Timoshina N.K., Pushnyi B.V. // Semicond. 2018. V. 52. № 13. P. 1748. https://www.doi.org/10.1134/S1063782618130079
  5. Wu S., Xia H., Xu J., Sun X., Liu X. // Adv. Mater. 2018. P. 1803362. https://www.doi.org/10.1002/adma.201803362
  6. Okumura T., Kondo D., Ito H., Lee S., Amemiya T., Nishiyama N., Arai S. // Jpn. J. Appl. Phys. 2011. V. 50. P. 020206. https://www.doi.org/10.1143/JJAP.50.020206
  7. Young J.L., Steiner M.A., Döscher H., France R.M., Turner J.A., Deutsch T.G. // Nat. Energy. 2017. V. 2. P. 17028. https://www.doi.org/0.1038/nenergy.2017.28
  8. Lang R., Schön J., Lefèvre J., Boizot B., Dimroth F., Lackner D. // Sol. En. Mat. & Sol. Cells. 2020. V. 211. P. 110551. https://www.doi.org/10.1016/j.solmat.2020.110551
  9. Micha D.N., Silvares R.T. // Sci. Rep. 2019. V. 9. P. 20055. https://www.doi.org/10.1038/s41598-019-56457-0
  10. Dimroth F., Grave M., Beutel P., Fiedeler U., Karcher C., Tibbits T.N.D., Oliva E., Siefer G., Schachtner M., Wekkeli A., Bett A.W., Krause R., Piccin M., Blanc N., Drazek C., Guiot E., Ghyselen B., Salvetat T., Tauzin A., Signamarcheix T., Dobrich A., Hannappel T., Schwarzburg K. // Prog. Photovolt: Res. Appl. 22. 2014. P. 277. https://www.doi.org/10.1002/pip.2475
  11. Sugaya T., Nagato Y., Okano Y., Oshima R., Tayagaki T., Makita K., Matsubara K. // J. Vac. Sci. Tech. B. 2017. V. 35. 02B103. https://www.doi.org/10.1116/1.4975759
  12. Adachi S., Properties of Semiconductor alloys: group-IV, III V and II VI Semiconductors, John Wiley & Sons, Chippenham, 2009.
  13. Oshima R., France R.M., Geisz J.F., Norman A.G., Steiner M.A. // J. Cryst. Growth. 2017. V. 458. P. 1. https://www.doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2016.10.025
  14. Rechenberg I., Knauer A., Bugge F., Richter U., Erbert G., Vogel K., Klein A., Zeimer U., Weyers M. // Mat. Sci. and Eng. B. 1997. V. 44. P. 368. https://www.doi.org/10.1016/S0921-5107(96)01734-5
  15. Кузнецов В.В., Лунин Л.С., Ратушный В.И. Гетероструктуры на основе четверных и пятерных твердых растворов соединений AIIIBV. Ростов-на-Дону: СКНЦВШ, 2003. 375 с.
  16. Лозовский В.Н., Лунин Л.С. Пятикомпонентные твердые растворы соединений (новые материалы оптоэлектроники). Ростов-на-Дону: СКНЦВШ, 1992. 193 с.
  17. Лозовский В.Н., Лунин Л.С., Попов В.П. Зонная перекристаллизация градиентом температуры полупроводниковых материалов. М.: Металлургия, 1987. 232 с.

Дополнительные файлы


© Л.С. Лунин, М.Л. Лунина, Д.Л. Алфимова, А.С. Пащенко, О.С. Пащенко, А.В. Донская, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».