Микроэлектроника, 2023, T. 52, № 3, стр. 167-173

Морфология поверхности и спектры фотолюминесценции псевдоморфных сверхрешеток {InGaAs/GaAs} на подложках GaAs (100), (110) и (111)A

Е. А. Климов 12, С. С. Пушкарёв 1*, А. Н. Клочков 3, М. О. Можаева 2

1 Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники имени В.Г. Мокерова РАН
117105 Москва, Нагорный проезд, 7, стр. 5, Россия

2 Государственный научный центр Российской Федерации Акционерное общество “НПО “Орион”
111538 Москва, ул. Косинская, 9, Россия

3 Научно-исследовательский ядерный университет “МИФИ”
115409 Москва, Каширское шоссе, 31, Россия

* E-mail: s_s_e_r_p@mail.ru

Поступила в редакцию 29.11.2022
После доработки 15.12.2022
Принята к публикации 25.12.2022

Аннотация

Сообщается о получении сверхрешeток с псевдоморфно напряжeнными квантовыми ямами {I-nхGa1–хAs/GaAs}, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложках GaAs с кристаллографической ориентацией поверхности (100), (110) и (111)A. Качество кристаллической структуры эпитаксиальных образцов оценивается с помощью атомно-силовой микроскопии их поверхности. Сообщается о проявлении пьезоэлектрического поля в спектрах фотолюминесценции.

Ключевые слова: атомно-силовая микроскопия, поперечно-полосатый рельеф, молекулярно-лучевая эпитаксия, GaAs, InGaAs, (110), (111)A, псевдоморфная квантовая яма, пьезоэлектрический эффект, спектроскопия фотолюминесценции

Список литературы

  1. Ilg M., Ploog K.H., Trampert A. Lateral piezoelectric fields in strained semiconductor heterostructures // Physical Review B. 1994. V. 50. I. 23. P. 17111. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.50.17111

  2. Smith D.L., Mailhiot C. Theory of semiconductor superlattice electronic structure // Reviews of Modern Physics. 1990. V. 62. № 1. P. 173–234. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.62.173

  3. Takeuchi H., Yanagisawa J., Hasegawa T., Nakayama M. Enhancement of terahertz electromagnetic wave emission from an undoped GaAs/n-type GaAs epitaxial layer structure // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 93. P. 081916. https://doi.org/10.1063/1.2976436

  4. Галиев Г.Б., Пушкарёв С.С., Буряков А.М., Билык В.Р., Мишина Е.Д., Климов Е.А., Васильевский И.С., Мальцев П.П. Генерация и детектирование терагерцевого излучения в низкотемпературных эпитаксиальных пленках GaAs на подложках GaAs с ориентациями (100) и (111)A // Физика и техника полупроводников. 2017. Т. 51. Вып. 4. С. 529–534. https://doi.org/10.21883/FTP.2017.04.44347.8408

  5. Буряков А.М., Билык В.Р., Мишина Е.Д., Галиев Г.Б., Климов Е.А., Мальцев П.П., Пушкарёв С.С. Генерация терагерцового излучения низкотемпературными мультислойными эпитаксиальными пленками i-LT-GaAs/n-GaAs на подложках GaAs с ориентациями (100) и (111)А // Нано- и микросистемная техника. 2017. Т. 19. № 2. С. 77–84. https://doi.org/10.17587/nmst.19.77-84

  6. Галиев Г.Б., Грехов М.М., Китаева Г.Х., Климов Е.А., Клочков А.Н., Коленцова О.С., Корниенко В.В., Кузнецов К.А., Мальцев П.П., Пушкарев С.С. Генерация терагерцевого излучения в низкотемпературных эпитаксиальных пленках InGaAs на подложках InP с ориентациями (100) и (411)A // Физика и техника полупроводников. 2017. Т. 51. Вып. 3. С. 322–330. https://doi.org/10.21883/FTP.2017.03.44201.8312

  7. Vaccaro P.O., Takahashi M., Fujita K., Watanabe T. Growth by molecular beam epitaxy and photoluminescence of InGaAs/GaAs quantum wells on GaAs (111)A substrates // Journal of Applied Physics. 1994. V. 76. P. 8037–8041. https://doi.org/10.1063/1.357923

  8. Khoo E.A., David J.P.R., Woodhead J., Grey R., Rees G. Photoluminescence linewidths of piezoelectric quantum wells // Applied Physics Letters. 1999. V. 75. P. 1929–1931. https://doi.org/10.1063/1.124874

  9. Chin A., Lee K. High quality Al(Ga)As/GaAs/Al(Ga)As quantum wells grown on (111)A GaAs substrates // Applied Physics Letters. 1996. V. 68. P. 3437–3439. https://doi.org/10.1063/1.115785

  10. Галиев Г.Б., Васильевский И.С., Климов Е.А., Мокеров В.Г., Черечукин А.А. Влияние температуры роста спейсерного слоя на подвижность двумерного электронного газа в PHEMT-структурах // ФТП. 2006. Вып. 12. С. 1479–1483.

  11. Romanato F., Napolitani E., Carnera A., Drigo A.V., Lazzarini L., Salviati G., Ferrari C., Bosacchi A., Franchi S. Strain relaxation in graded composition InxGa1–xAs/GaAs buffer layers // J. Appl. Phys. 1999. V. 86. P. 4748–4755. https://doi.org/10.1063/1.371439

  12. Choi H., Jeong Y., Cho J., Jeon M.H. Effectiveness of non-linear graded buffers for In(Ga,Al)As metamorphic layers grown on GaAs (001) // J. Cryst. Growth. 2009. V. 311. P. 1091–1095. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2008.10.116

Дополнительные материалы отсутствуют.