Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2010, выпуск 9 » Статья стр. 1236
<<<>>>
Рентгеновская дифрактометрия и сканирующая микро-рамановская спектроскопия неоднородностей структуры и деформаций по глубине многослойной гетероструктуры InGaN/GaN
Стрельчук В.В.1, Кладько В.П.1, Авраменко Е.А.1, Коломыс А.Ф.1, Сафрюк Н.В.1, Конакова Р.В.1, Явич Б.С.2, Валах М.Я.1, Мачулин В.Ф.1, Беляев А.Е.1
1Институт физики полупроводников им. В.Е. Лашкарева Национальной академии наук Украины, Киев, Украина
2ЗАО "Светлана-Оптоэлектроника", Санкт-Петербург, Россия
Поступила в редакцию: 7 декабря 2009 г.
Выставление онлайн: 20 августа 2010 г.
PDF версия
Методом высокоразрешающей рентгеновской дифракции и сканирующей конфокальной спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС) исследованы пространственное распределение деформаций в слоях InxGa1-xN/GaN и кристаллическое качество слоев многослойной светодиодной структуры, полученной методом МОС-гидридной эпитаксии (MOCVD) на сапфировой подложке ориентации (0001). Показано, что упругие деформации практически полностью релаксируют на гетерогранице между толстым буферным слоем GaN и буферной сверхрешеткой InxGa1-xN/GaN. Установлено, что слои GaN в сверхрешетке находятся в состоянии растяжения, а слои твердого раствора - в состоянии сжатия. В абсолютных значениях деформации растяжения слоев GaN меньше, чем деформации сжатия слоев InGaN. Показано, что слои сверхрешетки являются менее дислокационными по сравнению с буферными слоями, с более хаотичным распределением дислокаций. Исследования спектров микро-КРС при сканировании по глубине многослойной структуры позволили получить прямое доказательство наличия градиентного асимметричного профиля распределения деформаций и кристаллического качества эпитаксиальных нитридных слоев вдоль направления роста. Показано, что интенсивность излучения квантовых ям InxGa1-xN значительно превышает (более чем в 30 раз) излучение барьерных слоев GaN, и это свидетельствует о высокой эффективности захвата носителей квантовой ямой.
  1. S. Nakamura, G. Fasol. The Blue Laser Diode (Springer, Berlin, 1997)
  2. F.A. Ponce, D.P. Bour. Nature, 386, 351 (1997)
  3. G. Popovici, H. Morko c, S.N. Mohammad. In: Group III Nitride Semiconductor Compounds: Physics and Applications [Ser. on Semiconductor Sci. and Technol., v. 6, ed. by B. Gil (Oxford, Clarendon Press, 1998)] p. 16
  4. C.R. Abernathy. In: GaN and Related Materials, ed. by S.J. Pearton (N.Y., Gordon and Breach, 1997) p. 11
  5. M. Asif Khan, Q. Chen, J. Yang, M.Z. Anwar, M. Blasingame, M.S. Shur. Tech. Dig. Int. Electron Devices Meet., 96, 27 (1996)
  6. Zhenyang Zhong, O. Ambacher, A. Link, V. Holy, J. Stangl, R.T. Lechner, T. Roch, G. Bauer. Appl. Phys. Lett., 80 (19), 3521 (2002)
  7. L. Kirste, K.M. Pavlov, S.T. Mudie, V.I. Punegov, N. Herres. J. Appl. Cryst., 38, 183 (2005)
  8. S. Pereira, M.R. Correia, E. Pereira, K.P. O'Donnell, C. Trager-Cowan, F. Sweeney, E. Alves. Phys. Rev. B, 64, 205 311 (2001)
  9. S. Pereira, E. Pereira, E. Alves, N.P. Barradas, K.P. O'Donnell, C. Liu, C. Deatcher, I.M. Watson. Appl. Phys. Lett., 81, 2950 (2002)
  10. J. Frandon, I.M. Watson, C. Liu, E. Alves, A.D. Sequeira, N. Franco. Appl. Phys. Lett., 85, 2235 (2004)
  11. Y. Narukawa, S. Saijou, Y. Kawakami, S. Fujita, T. Mukai, S. Nakamura. Appl. Phys. Lett., 74, 558 (1999)
  12. Chih-Feng Lu, Chi-Feng Huang, Yung-Sheng Chen, C.C. Yang. J. Appl. Phys., 104, 043 108 (2008)
  13. И.П. Сошников, В.В. Лундин, А.С. Усиков, И.П. Калмыкова, Н.Н. Леденцов, A. Rosenauer, B. Neubauer, D. Gerthsen. ФТП, 34 (6), 647 (2000)
  14. M.R. Correia, S. Pereira, E. Pereira, J. Frandon, E. Alves. Appl. Phys. Lett., 83, 4761 (2003)
  15. V.P. Kladko, A.F. Kolomys, M.V. Slobodian, V.V. Strelchuk, V.G. Raycheva, A.E. Belyaev, S.S. Bukalov, H. Hardtdegen, V.A. Sydoruk, N. Klein, S.A. Vitusevich. J. Appl. Phys., 105, 063 515 (2009)
  16. W. Qian, M. Skowronski, M. De Graef, K. Doverspike, L.B. Rowland, D.K. Gaskil. Appl. Phys. Lett., 66, 1252 (1995)
  17. D. Behr, J. Wagner, A. Ramakrishnan, H. Obloh, K.-H. Bachem. Appl. Phys. Lett., 73, 241 (1998)
  18. M. Yamaguchi, T. Yagi, T. Sota, T. Deguchi, K. Shimada, S. Nakamura. J. Appl. Phys., 85, 8502 (1999)
  19. W. Paszkowicz. Powder Diffract., 14, 258 (1999)
  20. V.S. Speriosu, T. Vreeland, jr. J. Appl. Phys., 56, 1591 (1984)
  21. V.P. Kladko, A.V. Kuchuk, N.V. Safryuk, V.F. Machulin, A.E. Belyaev, R.V. Konakova, B.S. Yavich. Semicond. Phys., Quant. Electron., Optoelectron., 13 (1), 1 (2010)
  22. Р.Н. Кютт, М.Л. Щеглов, В.Ю. Давыдов, А.С. Усиков. ФТП, 46 (2), 353 (2004)
  23. V.P. Kladko, A.V. Kuchuk, N.V. Safryuk, V.F. Machulin, A.E. Belyaev, H. Hardtdegen, S.A. Vitusevich. Appl. Phys. Lett., 95, 031 907 (2009)
  24. В.П. Кладько, С.В. Чорненький, А.В. Наумов, А.В. Комаров, M. Takano, Ю.Н. Свешников, С.А. Витусевич, А.Е. Беляев. ФТП, 40 (9), 1087 (2006) [Semiconductors, 40, 1060 (2006)]
  25. C.C. Chuo, C.M. Lee, T.E. Nee, J.I. Chyi. Appl. Phys. Lett., 76, 3902 (2000)
  26. J.P. Donnelly, A.G. Milnes. IEEE Trans. Electron. Dev., ED- 14, 63 (1967)
  27. J. Christen, D. Bimberg. Phys. Rev. B, 42 (11), 7213 (1990)
  28. W. Hayers and R. Laudon. Scattering of Light by Crystals (N.Y., Wiley, 1978)
  29. T. Azuhata, T. Sota, K. Suzuki, S. Nakamura. J. Phys.: Condens. Matter, 7, L129 (1995)
  30. Y.T. Songa, X.L. Chen, W.J. Wang, W.X. Yuan, Y.G. Cao, X. Wu. J. Cryst. Growth, 260, 327 (2004)
  31. H. Grille, C. Schnittler, F. Bechstedt. Phys. Rev. B, 61, 6091 (2000)
  32. A.G. Kontos, Y.S. Raptis, N.T. Pelekanos, A. Georgakilas, E. Bellet-Amalric, D. Jalabert. Phys. Rev. B, 72, 155 336 (2005)
  33. Keunjoo Kim. Appl. Phys. Lett., 90, 012 116 (2007)
  34. M.Ya. Valakh, N.O. Korsunska, Yu.G. Sadofyev, V.V. Strelchuk, G.N. Semenova, L.V. Borkovska, V.V. Artamonov, M.V. Vuychik. Mater. Sci. Eng. B, 101, 255 (2003)
  35. В.Ю. Давыдов, А.А. Клочихин. ФТП, 38, 897 (2004)
  36. L. Bergman, D. Alexson, P.L. Murphy, R.J. Nemanich, M. Dutta, M.A. Stroscio, C. Balkas, H. Shin, R.F. Davis. Phys. Rev. B, 59, 12 977 (1999)
  37. J. Ibanez, R. Cusco, L. Artus, M. Henini, A. Patane, L. Eaves. Appl. Phys. Lett., 88, 141 905 (2006)
  38. R. Loudon. Adv. Phys., 13, 423 (1964)
  39. L. Shi, F.A. Ponce, J. Menendez. Appl. Phys. Lett., 84, 3471 (2004)
  40. J.H. Campbell, P.M. Fauchet. Sol. St. Commun., 58, 10 739 (1986)
  41. A. Cros, N. Garro, J.M. Llorens, A. Garsia-Cristobal, A. Cantarero, N. Gogneau, E. Monroy, B. Daudin. Phys. Rev. B, 73, 115 313 (2006)
  42. T. Ruf, J. Serrano, M. Cardona, P. Pavone, M. Pabst, M. Krisch, M. D'Astuto, T. Suski, I. Grzegory, M. Leszczynski. Phys. Rev. Lett., 86, 906 (2001)
  43. V.A. Fonoberov, A.A. Balandin. J. Phys.: Condens. Matter, 17, 1085 (2005)
  44. A. Cros, N. Garro, A. Cantarero, J. Coraux, H. Renevier, B. Daudin. Phys. Rev. B, 76, 165 403 (2007)
  45. T. Yamanaka, D. Alexson, M.A. Stroscio, M. Dutta, P. Petroff, J. Brown, J. Speck. J. Appl. Phys., 104, 093 512 (2008)
  46. F. Demangeot, J. Frandon, P. Baules, F. Natali, F. Semond, J. Massies. Phys. Rev. B, 69, 155 215 (2004)
  47. N. Wieser, O. Ambacher, H.-P. Felsl, L. Gorgens, M. Stutzmann. Appl. Phys. Lett., 74, 3981 (1999)
  48. V.Yu. Davydov, A.A. Klochikhin, I.N. Goncharuk, A.N. Smirnov, A.V. Sakharov, A.P. Skvortsov, M.A. Yagovkina, V.M. Lebedev, H. Lu, W.J. Schaff. Phys. Status Solidi B, 243 (7), 1494 (2006)
  49. K. Kisoda, K. Hirakura, H. Harima. Phys. Status Solidi C, 3 (6), 1997 (2006)
  50. A. Cros, J. Fresneda, J.A. Budagovsky, B. Amstatt, B. Daudin. Phys. Status Solidi B, 246, 1191 (2009).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme