Аккумуляционный зарядовый слой ультратонких интерфейсов Cs, Ba/n-GaN(0001): электронные и фотоэмиссионные свойства
Бенеманская Г.В.1, Лапушкин М.Н.1, Тимошнев С.Н.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: galina.benemanskaya@pop.ioffe.rssi.ru
Поступила в редакцию: 5 июля 2006 г.
Выставление онлайн: 19 марта 2007 г.
Проведены экспериментальные исследования и теоретические расчеты фотоэмиссии для ультратонких интерфейсов Cs/n-GaN(0001) и Ba/n-GaN(0001). Электронные свойства интерфейсов исследованы in situ методом пороговой фотоэмиссионной спектроскопии в вакууме P~ 5· 10-11 Torr. Обнаружен новый эффект - появление фотоэмиссии с большим квантовым выходом при возбуждении светом из области прозрачности GaN. Показано, что в результате адсорбции Cs или Ba на n-GaN происходит образование квази-2D электронного канала - зарядового аккумуляционного слоя непосредственно у поверхности. Изучены фотоэмиссионные спектры и работа выхода как функция толщины Cs- и Ba-покрытия. Установлено, что адсорбция Cs и Ba приводит к резкому понижению работы выхода соответственно, до ~ 1.45 и ~ 1.95 eV. Проведены расчеты спектров фотоэмиссии и получены параметры аккумуляционного слоя - энергетическая глубина слоя ниже уровня Ферми для различных Cs- и Ba-покрытий. Показано, что энергетическими параметрами аккумуляционного слоя на поверхности n-GaN(0001) можно целенаправленно управлять за счет изменения Cs- или Ba-покрытия. Установлено, что максимальная глубина слоя достигается при цезиевом покрытии ~ 0.5 монослоя. Работа выполнена при поддержке РФФИ (грaнт N 04-02-17621) и программы "Индустрия наносистем и материалов" (грант N 4 ИН-12.1/005). PACS: 73.20.-r, 79.60.-i
- R. Sweda. Gallium Nitride \& Related Wide Bandgap Materials \& Devices: a Market and Technology. Overview 1998--2003. 2nd ed. Elservier Adv. Technol., Oxford, U. K. (2000)
- Nitride semiconductors / Eds. P. Ruterana, M. Albrecht, J. Nuegebauer. Handbook on Materials \& Devices. Wiley-VCH, Verlag GmbH \& Co, KFA, Wienkeim (2003). 270 p
- Р.З. Бахтизин, Ч.-Ж. Щуе, Ч.-К. Щуе, К.-Х. Ву, Т. Сакурай. УФН 174, 383 (2004)
- G. Martinez-Criado, A. Cros, A. Cantarero, R. Dimitrov, O. Ambacher, M. Stutzman. J. Appl. Phys. 88, 3470 (2000)
- F. Degave, P. Ruterana, G. Nouet, J.H. Je, C.C. Kim. J. Phys.: Condens. Matter. 14, 13 019 (2002)
- S. Nakamura, G. Fasol. The blue Laser Diode: GaN Based Light Emitter and Lasers. Springer, Berlin (1997). 343 p
- J.M. Kikkawa, D.D. Awschalom. Science 387, 473 (2000)
- F. Machuca, Y. Sun, Z. Liu, K. Ioakeimidi, P. Pianetta, R.F.W. Pease. J. Vac. Sci. Technol. B 18, 3042 (2000)
- F. Machuca, Y. Sun, Z. Liu, P. Pianetta, W.E. Spicer, R.F.W. Pease. J. Vac. Sci. Technol. B 20, 2721 (2002)
- G.V. Benemanskaya, V.S. Vikhnin, N.M. Shmidt, G.E. Frank-Kamenetskaya, I.V. Afanasiev. Appl. Phys. Lett. 85, 1365 (2004)
- И.В. Афанасьев, Г.В. Бенеманская, Г.Э. Франк-Каменецкая, В.С. Вихнин, Н.М. Шмидт. Патент РФ на изобретение N 2249877 (2005)
- L.O. Olsson, C.B.M. Andersson, M.C. Hakansson, J. Kanski, L. Ilver, U.O. Karlsson. Phys. Rev. Lett. 76, 3626 (1996)
- I. Mahboob, T.D. Veal, C.F. McConville. Phys. Rev. Lett. 92, 036 804 (2004)
- Г.В. Бенеманская, Д.В. Дайнека, Г.Э. Франк-Каменецкая. ЖЭТФ 114, 2145 (1998)
- G.V. Benemanskaya, D.V. Daineka, G.E. Frank-Kamenetskaya. Surf. Rev. Lett. 5, 91 (1998)
- G.V. Benemanskaya, D.V. Daineka, G.E. Frank-Kamenetskaya. J. Phys.: Condens. Matter. 11, 6679 (1999)
- G.V. Benemanskaya, D.V. Daineka, G.E. Frank-Kamenetskaya. Surf. Sci. 523, 211 (2003)
- A.M. Brodsky, M.I. Urbakh. Progr. Surf. Sci. 15, 121 (1984)
- Г.В. Бенеманская, М.Н. Лапушкин, М.И. Урбах. ЖЭТФ 102, 1664 (1992)
- A. Liebsch, G.V. Benemanskaya, M.N. Lapushkin. Surf. Sci. 302, 303 (1994)
- M.-H. Kim, S.-N. Lee, Ch. Huh. Phys. Rev. B 61, 10 966 (1999)
- V.E. Bougrov, M.E. Levinstein, S.L. Rumyantsev, A.C. Zubrilov. In: Properties of Advanced Semiconductor Materials GaN, AlN, InN, BN, SiC, SiGe / Eds. M.E. Levinstein, S.L. Rumyantsev, M.S. Shur. John Wiley \& Sons, Inc., N. Y. (2001). P. 1--30
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.