Российские нанотехнологии, 2024, T. 19, № 3, стр. 341-345

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АДАТОМОВ ИНДИЯ НА РЕКОНСТРУКЦИЯХ ПОВЕРХНОСТЕЙ GaAs(001) и AlAs(001)

В. А. Ролдугин 1*, М. А. Солдатов 1

1 Международный исследовательский институт интеллектуальных материалов, Южный федеральный университет
Ростов-на-Дону, Россия

* E-mail: roldugin.victor@gmail.com

Поступила в редакцию 05.12.2023
После доработки 22.12.2023
Принята к публикации 22.12.2023

Аннотация

GaAs/AlAs(001) (2 × 4) является одной из наиболее оптимальных подложек для применения в оптоэлектронике и нанофотонике. Капельная эпитаксия позволяет получать высококачественные массивы квантовых точек (КТ) с заданными свойствами, однако подробный механизм осаждения и последующего эпитаксиального роста все еще остается под вопросом. В данной работе изучен механизм роста КТ индия на различных поверхностях GaAs/AlAs(001) с помощью расчетов в рамках теории функционала плотности. Показано, что релаксация структуры, при которой координаты атомов подложки могут изменяться под влиянием адатома, является прямым методом моделирования процессов адсорбции. Полученные результаты хорошо согласуются с традиционными методами и известными данными. Предлагаемый подход может стать стандартной практикой и расширить понимание капельной эпитаксии.

Список литературы

  1. Koguchi N., Takahashi S., Chikyow T. // J. Cryst. Growth. 1991. V. 111. № 1. P. 688. https://doi.org/10.1016/0022-0248(91)91064-H

  2. Stevens M.A., Tomasulo S., Maximenko S. et al. // J. Appl. Phys. 2017. V. 121. № 19. P. 195302. https://doi.org/10.1063/1.4983257

  3. Balakirev S.V., Eremenko M.M., Mikhaylin I.A. et al. // J. Phys.: Conf. Ser. 2018. V. 1124. № 2. P. 022018. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1124/2/022018

  4. Balakirev S.V., Solodovnik M.S., Ageev O.A. // Phys. Status Solidi. B. 2018. V. 255. № 4. P. 1700360. https://doi.org/10.1002/pssb.201700360

  5. Joyce B.A. // Rep. Prog. Phys. 1985. V. 48. № 12. P. 1637. https://doi.org/10.1088/0034-4885/48/12/002

  6. LaBella V.P., Krause M.R., Ding Z., Thibado P.M. // Surf. Sci Rep. 2005. V. 60. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.surfrep.2005.10.001

  7. Chadi D.J. // J. Vac. Sci. Technol. A. 1987. V. 5. № 4. P. 834. https://doi.org/10.1116/1.574366

  8. Schmidt W.G., Bechstedt F. // Phys. Rev. B. 1996. V. 54. № 23. P. 16742. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.54.16742

  9. Biegelsen D.K., Bringans R.D., Northrup J.E., Swartz L.E. // Phys. Rev. B. 1990. V. 41. № 9. P. 5701. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.41.5701

  10. Ohtake A. // Surf. Sci. Rep. 2008. V. 63. № 7. P. 295. https://doi.org/10.1016/j.surfrep.2008.03.001

  11. Matthai C.C., Moran G.A. // Appl. Surf. Sci. 1998. V. 123–124. P. 653. https://doi.org/10.1016/S0169-4332(97)00442-X

  12. Schmidt W.G., Mirbt S., Bechstedt F. // Phys. Rev. B. 2000. V. 62. № 12. P. 8087. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.62.8087

  13. Ahmed S., Sundaresan S., Ryu H., Usman M. // J. Comput. Electron. 2015. V. 14. № 2. P. 543. https://doi.org/10.1007/s10825-015-0682-4

  14. Balakirev S.V., Solodovnik M.S., Eremenko M.M. et al. // Nanotechnology. 2019. V. 30. № 50. P. 505601. https://doi.org/10.1088/1361-6528/ab40d6

  15. Li D.F., Zu X.T., Xiao H.Y., Liu K.Z. // J. Alloys Compd. 2009. V. 467. № 1. P. 557. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2007.12.061

  16. LePage J.G., Alouani M., Dorsey D.L. et al. // Phys. Rev. B. 1998. V. 58. № 3. P. 1499. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.58.1499

  17. Schmidt W.G. // Appl. Phys. A. 2002. V. 75. P. 89. https://doi.org/10.1007/s003390101058

  18. te Velde G., Bickelhaupt F.M., Baerends E.J. et al. // J. Comput. Chem. 2001. V. 22. № 9. P. 931. https://doi.org/10.1002/jcc.1056

  19. Gražulis S., Daškevič A., Merkys A. et al. // Nucleic Acids Res. 2012. V. 40. № 1. P. D420. https://doi.org/10.1093/nar/gkr900

  20. Cortés-Arriagada D., Miranda-Rojas S., Ortega D.E., Toro-Labbé A. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2017. V. 19. № 27. P. 17587. https://doi.org/10.1039/C7CP03076B

  21. Lee J.H., Wang Z.M., Salamo G.J. // J. Phys.: Condens. Matter. 2007. V. 19. № 17. P. 176223. https://doi.org/10.1088/0953-8984/19/17/176223

  22. Balakirev S.V., Solodovnik M.S., Eremenko M.M. et al. // Nanotechnology. 2020. V. 31. № 48. P. 485604. https://doi.org/10.1088/1361-6528/abb15e

Дополнительные материалы отсутствуют.