Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2023, выпуск 6 » Статья стр. 444
<<<>>>
Особенности формирования объемных слоев InxGa1-xN в зоне несмешиваемости твердых растворов (x~ 0.6) методом молекулярно-пучковой эпитаксии с плазменной активацией азота
DOI: 10.61011/FTP.2023.06.56472.38k
Российский научный фонд, 22-22-00630
Калинников М.А.1, Лобанов Д.Н.1, Кудрявцев К.Е.1, Андреев Б.А.1, Юнин П.А.1, Красильникова Л.В.1, Новиков А.В.1, Скороходов Е.В.1, Красильник З.Ф.1,2
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
2Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
Email: kalinnikov@ipmras.ru
Поступила в редакцию: 24 августа 2023 г.
В окончательной редакции: 1 сентября 2023 г.
Принята к печати: 1 сентября 2023 г.
Выставление онлайн: 22 октября 2023 г.
PDF версия
Изучены особенности формирования объемных слоев InGaN с содержанием индия ~ 60% - в зоне несмешиваемости тройных твердых растворов InGaN - методом молекулярно-пучковой эпитаксии с плазменной активацией азота. Рост исследуемых структур проводился на сапфировых подложках, при этом варьировались температура эпитаксии и соотношение потоков металлов (In + Ga) и активированного (атомарного) азота. Продемонстрировано, что темпы разложения и фазового распада для тройных растворов In0.6Ga0.4N немонотонно зависят от температуры роста в диапазоне Tgr=430-470oC. Обнаружено, что процессы разложения InGaN происходят на поверхности роста и приводят к появлению поверхностных фаз металлического In и бинарного InN, в то время как фазовый распад приводит к возникновению фаз InGaN различного состава во всем объеме осаждаемого слоя InGaN. Показано, что в исследуемом диапазоне температур фазовый распад определяется поверхностной диффузией, которую можно подавить за счет роста в сильно азотобогащенных условиях, что позволило получить однородные слои InGaN с содержанием In ~ 60% при высокотемпературном (Tgr=470oC) росте. Продемонстрировано, что подавление процессов разложения InGaN является определяющим в достижении эффективной межзонной люминесценции получаемых структур, в то время как наличие фазовой сепарации в меньшей степени влияет на излучательные свойства слоев InGaN, по крайней мере в области низких (T=77 K) температур. Ключевые слова: нитрид индия и галлия, молекулярно-пучковая эпитаксия, фотолюминесценция, термическое разложение, спинодальный распад.
  1. R. Kour, S. Arya, S. Verma, A. Singh, P. Mahajan, A. Khosla. ECS J. Solid State Sci. Technol., 9, 015011 (2020). DOI: 10.1149/2.0292001JSS
  2. Z.C. Feng, Handbook of Solid-State Lighting and LEDs (Boca Raton, FL, CRC Press, Taylor \& Francis Group, 2017) p. 3. DOI: 10.1201/9781315151595
  3. H. Morkoc, S. Strite, G.B. Gao, M.E. Lin, B. Sverdlov, M. Burns. J. Appl. Phys., 76, 1363 (1994). DOI: 10.1063/1.358463
  4. S.V. Ivanov, T.V. Shubina, T.A. Komissarova, V.N. Jmerik. J. Cryst. Growth, 403, 83 (2014). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2014.06.019
  5. G.B. Stringfellow. J. Cryst. Growth, 312, 735 (2010). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2009.12.018
  6. M.A. Der Maur, A. Pecchia, G. Penazzi, W. Rodrigues, A. Di Carlo. Phys. Rev. Lett., 116, 027401 (2016). DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.027401
  7. E.L. Piner, N.A. El-Mastry, S.X. Liu, S.M. Bedair. Mater. Res. Soc. Proc., 482, 125 (1998). DOI: 10.19009/jjacg.43.4_222
  8. S.Y. Karpov. MRS Internet J. Nitride Semicond. Res., 3 (1), 16 (1998). DOI: 10.1557/S1092578300000880
  9. S.Y. Karpov, N.I. Podolskaya, I.A. Zhmakin, A.I. Zhmakin Phys. Rev. B, 70, 235203 (2004). DOI: 10.1103/PhysRevB.70.235203
  10. E. Iliopoulos, A. Georgakilas, E. Dimakis, A. Adikimenakis, K. Tsagaraki, M. Androulidaki, N.T. Pelekanos. Phys. Status Solidi A, 203 (1), 102 (2006). DOI: 10.1002/pssa.200563509
  11. C.A.M. Fabien, B.P. Gunning, W.A. Doolittle, A.M. Fischer, Y.O. Wei, H. Xie, F.A. Ponce. J. Cryst. Growth, 425, 115 (2015). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2015.02.014
  12. S.A. Kazazis, E. Papadomanolaki, M. Kayambaki, E. Iliopoulos. J. Appl. Phys., 123, 125101 (2018). DOI: 10.1063/1.5020988
  13. A.K. Tan, N.A. Hamzah, M.A. Ahmad, S.S. Ng, Z. Hassan. Mater Sci Semicond. Process., 143, 106545 (2022). DOI: 10.1016/j.mssp.2022.106545
  14. G. Koblmuller, C.S. Galliant, J.S. Speck. J. Appl. Phys. 101, 083516 (2007). DOI: 10.1063/1.2718884
  15. R. Averbeck, H. Riechert. Phys. Status Solidi A, 176, 301 (1999). DOI: 10.1002/(SICI)1521-396X(199911)176:1<301::AID-PSSA301>3.0.CO;2-H
  16. Б.А. Андреев, Д.Н. Лобанов, Л.В. Красильникова, К.Е. Кудрявцев, А.В. Новиков, П.А. Юнин, М.А. Калинников, Е.В. Скороходов, З.Ф. Красильник. ФТП, 56 (7) (2022). DOI: 10.21883/FTP.2022.07.52763.18
  17. H. Komaki, T. Nakamura, R. Katayama, K. Onabe, M. Ozeki, T. Ikari. J. Cryst. Growth, 301, 473 (2007). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2006.11.123
  18. A. Kraus, S. Hammadi, J. Hisek, R. Bub, H. Jonen, H. Bremers, A. Hangleiter. J. Cryst. Growth, 323 (1), 72 (2011). DOI: 0.1016/j.jcrysgro.2010.10.124
  19. K.E. Kudryavtsev, D.N. Lobanov, L.V. Krasilnikova, A.N. Yablonskiy, P.A. Yunin, E.V. Skorokhodov, M.A. Kalinnikov, A.V. Novikov, B.A. Andreev, Z.F. Krasilnik. ECS J. Solid State Sci. Technol., 11, 014003 (2022). DOI: 10.1149/2162-8777/ac4d80
  20. C.S. Gallinat, G. Koblmuller, J.S. Speck. Appl. Phys. Lett., 95, 022103 (2009). DOI: 10.1063/1.3173202

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