Тонкослойные гетероструктуры InAlPSbAs/InAs: кинетика роста, морфология и структура
- Авторы: Лунин Л.С.1, Лунина М.Л.1, Алфимова Д.Л.1, Пащенко А.С.1, Пащенко О.С.1, Донская А.В.1
-
Учреждения:
- Южный Научный Центр РАН
- Выпуск: № 4 (2023)
- Страницы: 3-9
- Раздел: Статьи
- URL: https://ruspoj.com/1028-0960/article/view/664572
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096023040118
- EDN: https://elibrary.ru/KBYUSF
- ID: 664572
Цитировать
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
- Watanabe K., Sakata A., Saijo Y., Baba T. // Opt. Lett. 2020. V. 45. P. 6202. https://www.doi.org/10.1364/OL.410122
- 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
- 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
- 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
- Wu S., Xia H., Xu J., Sun X., Liu X. // Adv. Mater. 2018. P. 1803362. https://www.doi.org/10.1002/adma.201803362
- 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
- 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
- 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
- Micha D.N., Silvares R.T. // Sci. Rep. 2019. V. 9. P. 20055. https://www.doi.org/10.1038/s41598-019-56457-0
- 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
- 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
- Adachi S., Properties of Semiconductor alloys: group-IV, III V and II VI Semiconductors, John Wiley & Sons, Chippenham, 2009.
- 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
- 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
- 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.
- Лозовский В.Н., Лунин Л.С. Пятикомпонентные твердые растворы соединений (новые материалы оптоэлектроники). Ростов-на-Дону: СКНЦВШ, 1992. 193 с.
- Лозовский В.Н., Лунин Л.С., Попов В.П. Зонная перекристаллизация градиентом температуры полупроводниковых материалов. М.: Металлургия, 1987. 232 с.
Дополнительные файлы
