Рост и легирование GaAs(001) при низкотемпературной молекулярно-лучевой эпитаксии тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Влияние условий роста и легирования на свойства GaAs, выращенного методом МЛЭ. (Лит. обзор)

1.1. Механизмы роста GaAs(001) при МЛЭ.

1.2. Поверхностные структуры и стехиометрия поверхности GaAs(001)

1.3. Собственные точечные дефекты в арсениде галлия.

1.4. Свойства GaAs выращенного методом МЛЭ при низких температурах (LT-GaAs).

1.4.1. Влияние условий роста на свойства LT-GaAs.

1.4.2. Критическая толщина и механизмы срыва эпитаксиального ростаЗб

1.4.3. Осцилляции ДБЭО при низких температурах роста.

1.4.4. Влияние отжига на структуру и свойства слоев LT-GaAs.

1.4.5. Легирование LT-GaAs донорами и акцепторами.

1.4.6. Влияние молекулярной формы мышьяка на свойства LT-GaAs.

1.5. Методы контроля параметров роста при МЛЭ.

1.5.1. Методы измерения температуры подложки.

1.5.2. Методы измерения плотности газовых потоков.

1.6. Выводы к главе

ГЛАВА 2. Методики исследования процессов роста и структуры слоев GaAs, выращенных методом МЛЭ при низких температурах роста.

2.1. Установка МЛЭ "Катунь-С".

2.1.1. Модернизация установки "Катунь-С".

2.1.2. Вентильный источник мышьяка с крекингом.

2.2. Методика предэпитаксиальной подготовки пластин GaAs (001).

2.3. Методика определения скорости встраивания в процессе МЛЭ потоков Ga, In и Sb.

2.4. Методика определения плотности потока мышьяка.

2.5. Методика определения температуры подложки.

2.5.1. Определение температуры десорбции аморфного мышьяка с подложек GaAs(001).

2.6. Методы характеризации структур после роста.

2.6.1. Рентгеноструктурный анализ.

2.6.2. Фотолюминесценция.

2.6.3. Просвечивающая электронная микроскопия.

2.7. Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3. Исследование влияний условий роста на свойства эпитаксиальных пленок нелегированного LT-GaAs.

3.1. Нелегированный LT-GaAs.

3.2. Зависимость концентрации избыточного мышьяка в слоях LT-GaAs от температуры роста.

3.3. Влияние отношения потоков мышьяка и галлия на структуру и свойства слоев LT-GaAs.

3.4. Влияние молекулярной формы мышьяка на структуру и свойства слоев LT-GaAs.

3.5. Зависимость избытка As в слое LT-GaAs от скорости роста.

3.6. Модель захвата избыточного мышьяка растущим слоем LT-GaAs

3.7. Свойства слоев LT-GaAs после высокотемпературного отжига

3.8. Выводы к главе 3.

ГЛАВА 4. Влияние легирования на структуру и электрофизические свойства слоев GaAs, выращенных методом МЛЭ при низких температурах.

4.1. Легирование LT-GaAs кремнием.

4.2. Влияние изовалентного легирования In на формирование комплексов SiGa-VGa.

4.3. Влияние изовалентного легирования индием на захват избыточного мышьяка в LT-GaAs.

4.4. Влияние изовалентного легирования сурьмой на структуру и свойства LT-GaAs.

4.5. Выводы к главе 4.

ГЛАВА 5. Приборное применение LT-GaAs, выращенного методом молекулярно-лучевой эпитаксии.

5.1. Интегральные схемы.

5.2. Выводы к главе 5.

ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ.

Современное развитие средств связи и вычислительной техники требует создания новой элементной базы, обеспечивающей необходимые скорости передачи и обработки информации. Эта задача может быть решена на основе применения новых полупроводниковых материалов и эпитаксиальных технологий. Поэтому структуры на основе GaAs, получаемые методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ), все чаще используется для изготовления приборов, работающих в СВЧ диапазоне. Метод МЛЭ обеспечивает прецизионный контроль толщин выращиваемых слоев, профилей легирования и совершенство гетерограниц, что является необходимыми условиями для создания приборов, работающих на новых физических принципах.

С момента первых публикаций МЛЭ прошла большой путь развития, который включал в себя как совершенствования оборудования, так и получение более чистых материалов. Мировой объем производства структур, выращенных методом МЛЭ, постоянно увеличивается, повышается сложность самих структур и требования к их качеству. Это является стимулом развития метода МЛЭ. Необходимым условием совершенствования технологии МЛЭ GaAs является исследование механизмов роста и легирования и интенсивно продолжается в настоящее время.

До недавнего времени основным требованием к слоям GaAs приборного качества являлась низкая концентрация собственных точечных дефектов (СТД). При выращивании слоев методом МЛЭ этому требованию соответствуют слои, полученные при высокой температуре роста (Ts) порядка 600°С. При понижении температуры роста концентрация СТД быстро увеличивается и при Ts ниже 300°С может

00 'Я достигать 10 см' и выше, вследствие захвата в растущий слой избыточного мышьяка (Asex) в форме антиструктурного дефекта мышьяк на месте галлия (AsGa) и образования других СТД, в частности вакансий галлия (VGa). Такой GaAs с высокой концентрацией СТД, выращенный методом МЛЭ при низких температурах роста (LT-GaAs), вызывает в последнее время большой интерес. Отжиг эпитаксиальных слоев LT-GaAs приводит к преципитации избыточного мышьяка и формированию системы наноразмерных кластеров мышьяка, встроенных в кристаллически-совершенную матрицу GaAs. Такой композиционный материал обладает уникальными свойствами: рекордно малым временем жизни носителей заряда (фемтосекунды) в сочетании с высоким удельным сопротивлением (~Ю9Омсм). Поэтому LT-GaAs чрезвычайно привлекателен для применения в сверхбыстродействующих оптоэлектронных приборах и интегральных микросхемах. Свойства неотожженного (as grown) LT-GaAs определяются ансамблем СТД, а после отжига слоев ансамблем СТД и системой кластеров мышьяка. Металлические кластеры мышьяка формируют в окружающей их матрице GaAs встроенные барьеры Шотки, что приводит к образованию областей обеднения вокруг кластеров. При высокой концентрации кластеров происходит перекрытие областей обеднения, и GaAs приобретает полуизолирующие свойства. Кроме того, встроенные электрические поля в окрестности границ СаАэ-матрица/Аз-кластер обеспечивают захват и высокую скорость рекомбинации неравновесных носителей заряда.

Таким образом, разработка теоретических основ технологии и практических методов контролируемого воздействия на систему собственных точечных дефектов и наноразмерных кластеров в слоях арсенида галлия является актуальной задачей, направленной на управление электронными свойствами этого материала.

Цель данной работы состояла в исследовании влияния условий роста и легирования на концентрацию и тип СТД в слоях GaAs(001), выращенных методом МЛЭ при низких температурах, и влияния отжига на свойства выращенных слоев. Для достижения этой цели при выполнении работы решались следующие задачи:

1. Разработка элементов конструкции и модернизация установки МЛЭ "Катунь-С".

2. Разработка методики определения температуры подложки в области температур ниже 300°С. Отработка методик, позволяющих с высокой точностью задавать и контролировать плотности потоков компонентов III и V групп.

3. Исследование влияния условий роста (температура роста, отношение потоков As/Ga, молекулярная форма мышьяка, скорость роста) на кристаллическую структуру и оптические свойства эпитаксиальных нелегированных слоев LT-GaAs.

4. Изучение влияния электрически активных (Si, Be) и изовалентных (In, Sb) примесей на кристаллическую структуру, электрофизические и оптические свойства эпитаксиальных слоев LT-GaAs.

5. Исследование воздействия режимов термообработки на свойства нелегированных и легированных слоев LT-GaAs.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и заключения. В первой главе представлен литературный обзор по вопросам, обсуждаемым в диссертации. В нем отражены современные представления о механизмах роста в процессе МЛЭ GaAs. Рассмотрены существующие методы контроля ростовых параметров. Приводятся литературные данные о влиянии условий роста и легирования на захват избыточного мышьяка растущим слоем LT-GaAs и о влиянии режимов послеростового отжига слоев LT-GaAs на их свойства.

Основные результаты исследований, приведенные в данной диссертации, опубликованы в статьях [8, 54, 64, 92, 136, 150, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 163] и апробированы на:

- I - Российской конференции по физике полупроводников, Нижний Новгород, 1993 г.

Всероссийской конференции по физике полупроводников "Полупроводники-97", Москва, 1997 г.

- X - Международной конференции по молекулярно-лучевой эпитаксии, Канны, Франция, 1998 г.

- Международная конференция по росту и физике кристаллов, Москва,

1998 г.

- Международном симпозиуме по нестехиометрическим соединениям AMIBV, Эрлаген - Нюрнберг, Германия, 1998 г.

- 7 Российской конференции «Арсенид галлия» «GaAs-99», Томск,

1999 г.

IV Российской конференции по физике полупроводников «Полупроводники-99», г. Новосибирск, 1999 г.

- 25 Международной конференции по физике полупроводников, Осака, Япония, 2000 г.

- V Российской конференции по физике полупроводников, Нижний Новгород, 2001г.

- 8 Российской конференции «Арсенид галлия» «GaAs-2002», Томск, 2002 г.

Выполнению диссертационной работы способствовало участие в ней сотрудников Институте физики полупроводников СО РАН и других организаций.

- выращивание эпитаксиальных структур проводилось совместно с сотрудниками ИФП СО РАН Преображенским В.В. и Путято М.А.

- исследование выращенных структур методами низкотемпературной фотолюминесценции, просвечивающей электронной микроскопии, рентгеноспектрального микроанализа и оптического поглощения в ближнем ИК диапазоне проводились в ФТИ им. Иоффе г. Санкт-Петербург Чалдышевым В.В., Бертом Н.А., Куницыным А.Е. Рентгеноструктурный анализ и измерения электрофизических параметров эпитаксиальных слоев LT-GaAs проведены в Сибирском физико-техническом институте при Томском государственном университете Ивониным И.В., Вилисовой М.Д., Бобровниковой И.А.

- апробация эпитаксиальных структур в изготовлении интегральных схем проведена в ГНПП НИИПП, г. Томск Ханом А.В., Кагадеем В, А., Широковой Л.С.

Личный вклад автора состоит в:

- участие в разработке новых узлов и модернизации установки МЛЭ.

- выращивание эпитаксиальных структур для физических исследований и приборного применения.

- участие в обработке и интерпретации экспериментальных результатов, представленных в данной работе.

Автор выражает благодарность научному руководителю Преображенскому В.В., а также Лаврентьевой Л.Г., Путято М.А. и Чалдышеву В. В. за организационную поддержку в выполнении данной работы и плодотворное обсуждение основных направлении и результатов, Окорокову Л.Г. за техническую поддержку при проведении экспериментов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Foxon С.Т. and Joyce В.А. Fundamental aspects of molecular beam epitaxy. Current Topics in Material Science, edited by E. Kaldis, v.7, Chapter 1, 1981, Amsterdam/New-York: North-Holland, p. 15.

2. Arthur J.R., Somorjai G.A. Structure and Chemistry of Solid Serfaces. -Wiley, New York, 1969, p.46.

3. Arthur J.R. Interaction of Ga and As2 molecular beam with GaAs surface. -J. Appl. Phys., 1968, v.39, №18, p.4032-4034.

4. Foxon C.T. and Joyce B.A. Interaction kinetics of As2 and Ga on (001) GaAs surfaces. Serf. Sci., 1977, v.64, p.293-296.

5. Foxon C.T. and Joyce B.A. Interaction kinetics of As4 and Ga on (100) GaAs surfaces using modulated molecular beam technique. Surf. Sci., 1975, v.50, p.434-450.

6. Foxon C.T., Boudry M.R. and Joyce B.A. Evaluation of surface kinetic data by the transform analysis of modulated molecular beam measurements. Surf. Sci., 1974, v.44, p.69-92.

7. Preobrazhenskii V.V., Putyato M.A., Pchelyakov O.P., Semyagin B.R. Experimental determination of As4 incorporation coefficient during MBE of GaAs. Abstract Book of Tenth International Conference on Molecular Beam Epitaxy, 1998, Cannes, France, p.223.

8. Preobrazhenskii V.V., Putyato M.A., Pchelyakov O.P., Semyagin B.R. Experimental determination of the incorporation factor of As4 during molecular beam epitaxy of GaAs. J. Cryst. Growth, 1999, v.201/202, p.170-173.

9. Kean A.H., Stanley C.R., Holland M.C., Martin J.L., Chapman J.N. Gallium desorption from (AI,Ga)As grown by molecular beam epitaxy at high temperatures. J. Cryst. Growth, 1991, v. 111, p. 189-193.

10. Fisher R., Klem J., Drummond T.J., Thome R.E., Kopp W., Markoc H. and Cho A.Y. Incorporation rate of gallium and aluminum on GaAs during molecular beam epitaxy at high substrate temperatures. J. Appl. Phys., 1983, v.54, №5, p.2508-2510.

11. Van Hove J.M., Pukite P.R., Whaley G.M., Wowchak A.M., and Cohen P.I. Layer-by-layer evaporation of GaAs (001). J. Vac. Sci. Technol. B, 1985, v.3, №4, p.1116-1117.

12. Van Hove J.M. and Cohen P.I. Mass-action control of AIGaAs and GaAs growth in molecular beam epitaxy. Appl. Phys. Lett., 1985, v.47, №7, p.726-728.

13. Harris J.J., Joyce B.A., Dobson P.J. Oscillations in the surface structure of Sn doped GaAs during growth by MBE. Surf. Sci., 1981, v.108, №1, p.L90-L96.

14. Wood. C.E.C. RHEED intensity oscillations during MBE of GaAs. Surf. Sci., 1981, v.108, №2, p.L441-L443.

15. Harris J.J., Joyce B.A., Dobson P.J. Comments on RHEED intensity oscillations during MBE of GaAs. Surf. Sci., 1981, v. 108, p.L444-L446.

16. Van Hove J.M., Lent C.S., Pukite P.R., Cohen P.I. -Damped oscillations in reflection high-energy electron diffraction during GaAs MBE. J. Vac. Sci. Technol. B, 1983, v.1, p.741-749.

17. Neave J.H., Joyce B.A., Dobson P.J., Norton N. Dynamics of Film Growth of GaAs by MBE from RHEED Observations. Appl. Phys. A, 1983, v.31, p.1-8.

18. Sakamoto Т., Funabashi H., Ohta К., Nakagama Т., Kawai N.J., Kojima Т. Phase-locked epitaxy using RHEED intensity oscillation. Jpn. J. Appl. Phys., 1984, v.23, №9, p.L657-659.

19. Neave J.H., Dobson P.J., Joyce B.A., Zhang J. Reflection high-energy electron diffraction oscillations from vicinal surface a new approach to surface diffusion measurements. - Appl. Phys. Lett., 1985, v.47, №2, p.100-102.

20. Tanaka M., Suzuki T. and Nishinaga T. Surface diffusion of Al and Ga atoms on GaAs(001) and (111 )B vicinal surfaces in molecular beam epitaxy. J. Cryst. Growth, 1991, v.111, p. 168-172.

21. Ohta K., Kojima T. and Nakagawa T. Anisotropic surface migration of Ga atoms on GaAs(001). J. Cryst. Growth, 1989, v.95, p.71-74.

22. Horikoshi Y., Kawashima M., and Yamaguchi H. Migration-enhanced epitaxy of GaAs and AIGaAs. Jpn. J. Appl. Phys., 1988, v.27, №2, p.169-179.

23. Thomsen M. and Madhukar A. Computer simulations of the role of group V molecular reactions at steps during molecular beam epitaxial growth of lll-V semiconductors. J. Cryst. Growth, 1987, v.80, p.275-288.

24. Heckingbottom R. Thermodynamic aspects of molecular beam epitaxy: High temperature growth in the GaAs/Ga^xAlxAs system. J. Vac. Sci. Technol. B, 1985, v.3, №2, p.572-575.

25. Cho A.Y. Morphology of epitaxial growth of GaAs by molecular beam method: the observation of surface structures. J. Appl. Phys., 1970, v.41, №7, p.2780-2786.

26. Cho A.Y. Bonding direction and surface-structure orientation on GaAs (001). J. Appl. Phys., 1976, v.47, №7, p.2841-2843.

27. Deparis C. and Massies J., Surface stoichiometry variation associated with GaAs(001) reconstruction transitions. J. Cryst. Growth, 1991, v. 108, p.157-172.

28. Hata M., Watanabe A., and Isu T. Surface diffusion length observed by in situ scanning microprobe reflection high energy electron diffraction. -J.Cryst.Growth, 1991, v.111, p.83-87.

29. Fatt Y.S. Evidence of silicon segregation as a function of arsenic overpressure in GaAs grown by molecular beam epitaxy. -J. Appl. Phys., 1992, v.72, №7, p.2846-2849.

30. Pao Y.C., Franklin J., Harris J.S. Influence of As4/Ga flux ratio on Be incorporation in heavily doped GaAs grown by molecular beam epitaxy. -J. Cryst.Growth, 1989, v.95, p.301-304.

31. Лубышев Д.И., Мигаль В.П., Преображенский В.В., Чалдышев В.В., Шмарцев Ю.В. Влияние отношения потоков мышьяка и галлия на люминесценцию арсенида галлия, полученного методом молекулярно-лучевой эпитаксии. ФТП, 1989, т.23, в.10, с.1913-1916.

32. Крёгер Ф. Химия несовершенных Кристаллов. М., 1969, с.655.

33. Corbel С., Stucky М., Hatojarvi P., Saarinen К., Moser P. Positron-annigilation spectroscopy of native vacancies in as grown GaAs. Phys. Rev. В., 1988, v.38, №12, p.8192-8208.

34. Сакаласкас А., Янушкявичус 3. Точечные дефекты в полупроводниковых соединениях. Вильнюс, Мокслас, 1988, с.155.

35. Puska M.J. Electronic structures of point defects in lll-V compound semiconductors. J.Phys. C. Condens. Matter., 1989, v.1, p.7347-7366.

36. Wenzl H., Mika K., Henk D. Phase relation and point defect equilibria in GaAs crystal growth. J. Cryst. Growth., 1990, v.100, p.377-394.

37. Gosele J., Morehead F. Diffusion of zinc in gallium arsenide: A new model. J. Appl. Phys., 1981, v.52, №7, p.4617-4619.

38. ЧенгЛ., Плог К. Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры. -М.: Мир, 1989, с.65-92.

39. Lang D.V., Cho A.Y., Gossard A.S., llegems M., Wiegman W. Study of electron traps in GaAs grown by molecular beam epitaxy. J. Appl. Phys., 1976, v.47, p.2558-2564.

40. Salerno J.P., Koteles E.S., Gormley J.V., Sowell B.J., Brody E.M., Chi J.Y., Holmstrom R.P. Effect of As/Ga flux ratio on photoluminescence spectra of low donor concentration MBE GaAs. J. Vac. Sci. Technol., 1985, v.13, p.618-621.

41. Stall R.A., Wood C.E.C., Kirchner P.D., EastmanL.F. Growth parametr dependence of deep level in molecular beam epitaxial GaAs. Electron Lett., 1980, v.16, №5, p.171-172.

42. Kudo K., Makita Y., Takayasu I., Tamira, Kobayashi Т., Izumi Т., Matsumori T. Photoluminescence spectra of undoped GaAs grown by MBE at very high and low substrate temperatures. J. Appl. Phys., 1986, v.59, №3, p.888-891.

43. Журавлев K.C., Принц В.Я., Лубышев Д.И., Семягин Б.Р., Мигаль В.П., Гилинский A.M. Электронные свойства буферных слоев GaAs, полученных методом молекулярно-лучевой эпитаксии при температурах роста от 360 до 640°С. ФТП, 1994, т.28, №11, с. 19371946.

44. Мильвидский М.Г., Чалдышев В.В. Наноразмерные атомные кластеры в полупроводниках новый подход к формированию свойств материалов. - ФТП, 1998, т.32, №5, с.513-522.

45. Chang-Lee Chen, Smith F. W., Clifton B. J., Mahoney L. J., Manfra M. J., Calawa A. R. High-Power-Density GaAs MISFET's with a Low-Temperature-Grown Epitaxial Layer as the Insulator. IEEE Electron Device Letters, 1991, v. 12, №6, p.306-308.

46. Smith F.W., Kalawa A.R., Chang-Lee Chen, Manfra M.J., Mahonev L.J. New MBE buffer used to eliminate backgating in GaAs MESFET's. -IEEE Electron Devices Lett., 1988, v.9, p.77-79.

47. Kaminska M., Liliental-Weber Z., Weber E.R., George Т., Kortright J.B., Smith F.W., Tsaur B.J., Kalawa A.R. Structural properties of As-rich GaAs grown by molecular beam epitaxy at low temperatures. Appl. Phys. Lett., 1989, v.54, №19, p.1881-1883.

48. Warren A.C., Woodal J.M., FreeoufJ.L., Grischcowsky D., Melloch M.R., Otsuka N. Arsenic precipitates and the semi-insulating properties of GaAs buffer layers grown by low-temperature molecular-beam epitaxy. Appl. Phys. Lett., 1990, v.57, p.1331-1333.

49. Melloch M.R., Mahalingam K., Otsuka N., Woodall J.M., Warren A.C. GaAs buffer layers grown at low substrate temperatures using As2 and formation of As-precipitates. J. Cryst. Growth, 1991, v.111, p.39-42.

50. Look D.C., Valters D.C., Manasreh M.O., Sizelove J.R., Stutz C.E., Evans K.R. Anomalous Hall-effect results in low-temperature molecular-beam-epitaxial GaAs: Hopping in a dense EL2-like band. Phys. Rev. B,1990, v.42, p.3578-3580.

51. Kin Man Yu, Kaminska M., Liliental-Weber Z. Characterisation of GaAs layers grown by low-temperature molecular beam epitaxy using ion beam technique. J. Appl. Phys., 1992, v.72, №7, p.2850-2856.

52. Baranowsk J.M., Liliental-Weber Z., Yau W.F., Weber E.R. Evidence for superconductivity in low-temperature-grown GaAs. Phys. Rev. Lett.,1991, v.66, №23, p.3079-3082.

53. Corbel С., Pierre F., Saarinen K., HautoJarvi P., Moser P. Gallium vacancies and gallium antisites as acceptors in electron-irradiated semi-insulating GaAs. Phys. Rev. B, 1992, v.45, №7, p.3386-3399.

54. HautoJarvi P., Makinen J., Palko S., Saarinen K., Corbel C. and Liszkay L. Point-defects in lll-V materials grown by molecular-beam epitaxy at low-temperature. Mater. Sci. Eng. B22, 1993, v. 16, №1, p.16-22.

55. Keeble D., Umlor M.T., Asoka-Kumar P., Lynn K.G., and Cooke P.W. Annealing of low-temperature GaAs studied using a variable energy positron beam. Appl. Phys. Lett., 1993, v63, №87 p.87-89.

56. Stormer J., Triftshauser W., Hozhabri N. and Alavi K. Vacancy-type defects in molecular beam epitaxy low temperature grown GaAs, a positron beam lifetime study. -Apll. Phys. Lett., 1996, v.69, №13, p. 18671869.

57. Gebauer J., Krause-Rehberg R., Eichier S., Luysberg M., Sohn H., and Weber E.R. Ga vacancies in low-temperature-grown GaAs identified by slow positrons. Appl. Phys. Lett., 1997, v.71, №5, p.638-640.

58. Liu X., Prasad A., Nishio J., Weber E.R., Liliental-Weber Z., Walukiewicz W. Native point defects in low-temperature-grown GaAs. Appl. Phys. Lett., 1995, v.67, №2, p.279-281.

59. Li У.К., Huang Y., Fan Z., Jiang C., Mei X.B., Zhou J.M., Mao J.C., Fu J.S., Wu E. Superconductivity related to indium-diffused GaAs. J. Apll. Phys., 1992, v.71, №4, p.2018-2020.

60. Chaldyshev V.V, Ivonin I.V., Kunitsyn А.Е., Lavrentieva L.G., Veinger A.I., Vilisova M.D. Chemical vapor deposition of GaAs containing nanometer size cluster. Proc.of Int. Symp.on Compound Semicond. Inst. Phys. Conf. Ser., 1997, №155, p.251-254.

61. Bert N.A., Chaldyshev V.V., Goloshchapov S.I., Kozyrev S.V., Kunitsyn

62. A.E., Tretyakov V.V., Veinger A.I., Ivonin I.V., Lavrentieva L.G., Vilisova M.D., Yakubenya M.P., Lubyshev D.I., Preobrazhenskii V.V., Semyagin

63. B.R. Clusters and the nature of superconductivity in LT MBE-GaAs. -Physics and Application of Defects in Advanced Semiconductors. Mater. Res. Symp. Proc., 1994, v.235, p.401-406.

64. Silverberg P., Omling P., Samuelson L. Hole photoionization cross sections of EL2 in GaAs. Appl. Phys. Lett., 1998 v.52, №20, p.1689-1691.

65. Kaminska M., Weber E. R., Liliental-Weber Z., Leon R., Rek Z.U. Stoichiometry-related defects in GaAs grown by molecular-beam epitaxy at low temperatures. J. Vac. Sci. Technol., 1989, v.7, №4, p.710-713.

66. Manasreh M.O., Look D.C., Evans K.R., Stutz C.E. Infrared absorption of deep defects in molecular-beam-epitaxial GaAs layers grown at 200°C: Observation of an EL2-like defect. Phys. Rev. B, 1990, v.41 p. 1027210275.

67. Look D.C., Walters D.C.,Mier M.,Stutz C.E., Brierly S.K. Native donors and acceptors in molecular-beam epitaxial GaAs grown at 200°C. Appl. Phys. Lett., 1992, v.60, p.2900-2902.

68. Kin Man Yu and Liliental-Weber Z. Lattice site locations of excess arsenic atoms in gallium arsenide grown by low-temperature molecular beam epitaxy. Appl. Phys. Lett., 1991, v.59, №25, p.3267-3269.

69. Chady J.D., Chang K.J. Metastability of the isolated arsenic-antisite defect in GaAs. Phys. Rev. Lett., 1988, v.60, p.2187-2190.

70. Dobrowsky J., Scheffler M. Theoretical evidence for an optically inducible structural transition of the isolated As antisite in GaAs: Identification and explanation of EL2. Phys. Rev. Lett., 1988, v.60, p.2183-2186.

71. O'Hagan S., Missous M. Effect of As4/Ga flux ratio on electrical and optical properties of LT-GaAs grown by molecular beam epitaxy. J. Appl. Phys., 1994, v.75, №12, p.7835-7841.

72. Missous M., S.O'Hagan. Low temperature (LT) and stoichiometric low temperature (SLT) MBE GaAs and related compounds: improved structural, electrical and optical properties. J. Cryst. Growth, 1997, v. 175/176, p. 197-202.

73. Hsu T.M., Sung J.W., Lee W.C. Electromodulation reflectance of low temperature grown GaAs. J. Apll. Phys., 1997, v.82, №5, p.2603-2606.

74. Suda A., Otsuka N. Arsenic flux dependence of incorporation of excess arsenic in molecular beam epitaxy of GaAs at low temperature. Appl. Phys. Lett., 1998, v.73, №11, p.1529-1531.

75. Suda A., N.Otsuka N. Surface atomic process of incorporation of excess arsenic in molecular-beam epitaxy of GaAs. Surface Science, 2000, v.458, p.162-172.

76. Liliental-Weber Z„ Swider W., Yu K.M., Kortright J., Smith F.W., Calawa A.R. Breakdown of crystallinity in low-temperature-grown GaAs layers. -Appl. Phys. Lett., 1991, v.58, p.2153-2155.

77. Lagadas M., Hatzopoulos Z., Tsagaraki K., Calamiotou M., Lioutas C., Christou A. The Effect of arsenic overpressure on the structural properties GaAs grown at low temperature. J. Appl. Phys. 1996, v.80, №8, p4377.

78. Liu X., Prasad A., Chen W.M., Kurpiewski A., Stoschek A., Liliental-Weber Z., Weber E.R. Mechanism responsible for the semi-insulating properties of low temperature-grown GaAs. Appl. Phys. Lett., 1994, v.65, №23, p.3002-3004.

79. Hurle D.T.J. A comprehensive thermodynamic analysis of native point defect and dopant solubilities in gallium arsenide. J. Appl. Phys., 1999, v.85, №10, p.6957-7022.

80. Bobrovnikova I.A., Lavrent'eva L.G., Ruzaikin M.P., Vilisova M.D. Doping and impurity-vacancy complex formation during vapor-phase epitaxy of gallium arsenide. J. Cryst. Growth, 1992, v.123, p.529-536.

81. Лаврентьева Л.Г., Бобровникова И.А., Вилисова М.Д. Особенности легирования и механизмы формирования примесно-вакансионных комплексов при газофазовой эпитаксии арсенида галлия. Известия вузов. Материалы электронной техники. 1998, №4, с.35-41.

82. Cheng Т.М., Chang C.Y., Hang J.H. Substrate orientation dependence of low-temperature GaAs grown by molecular beam epitaxy. Appl. Phys. Lett., 1995, v.66, №1, p.55-57.

83. O'Hagan S., Missous M. The effect of substrate orientation on the properties of low temperature molecular beam epitaxial GaAs. J. Appl Phys., 1997, v.82, №5, p.2400-2404.

84. Eaglesham D.J., Pfeiffer L.N., West K.W., Dykaar D.R. Limited thickness in GaAs molecular beam epitaxy near 200°C. Appl. Phys. Lett., 1991, v.58, №1, p.65-67.

85. Look D.C. Molecular beam epitaxial GaAs grown at low temperatures. -Thin Solid Films, 1993, v.231, p.61-73.

86. People R., Bean J.C. Erratum: Calculation of critical layer thickness versus lattice mismatch for GexS\^JS\ strained-layer heterostructures. -Appl. Phys. Lett., 1986, v.49, p.229.

87. Matthews J.W., Biakeslee A.E. Defects in epitaxial multilayers. J. Cryst. Growth. 1974, v.27, p. 118-125.

88. Ibbetson J.P., Mirin R.P., Mishra U.K., Gossard A.C. Effect of As4 Flux on reflection high-energy difraction oscillation during growth of GaAs at low temperatures. J. Vac. Sci. Technol. B, 1994, v. 13, №2, p. 10501052.

89. Mirin R.P., Ibbetson J.P., Mishra U.K., Gossard A.C. Low temperature limits to molecular beam epitaxy of GaAs. Appl. Phys. Lett., 1994, v.65, №18, p.2335-2337.

90. Kawai N.J., Nakagawa Т., Kojima Т., Ohta K., Kawashima M. Arsenic passivation: a possible remedy for MBE growth-interruption problems. -Electr. Lett., 1984, v.20, №1, p.47-48.

91. Missous M. Stoichiometric low-temperature GaAs and AIGaAs: A reflection high-energy electron-diffraction study. J. Appl. Phys., 1995, v.78, №7, p.4467-4471.

92. Shen A., Horikoshi Y., Ohno H., Guo S.P. Reflection high-energy electron diffraction oscillations during growth of GaAs at low temperatures under high As overpressure. Appl. Phys. Lett., 1997, v.71, №11, p. 1540-1542.

93. Natarajan K., Vencat R., Dorsey D.L. Low-temperature molecular beam epitaxy of GaAs: A theoretical investigation of antisite incorporation and reflection high energy diffraction oscillations. J. Vac. Sci. Technol. B, 1999, v.17, №3, p. 1227-1232.

94. Liliental-Weber Z., Cooper G., Mariella R., Kocot C. The role of As in molecular-beam epitaxy GaAs layers grown at low temperature. Vac. Sci. Technol., 1991, v.9, p.2323-2327.

95. Melloch M.R., Otsuka N., Woodall J.M., Warmer A.C., Freeout J.L. Formation of arsenic precipitates in GaAs buffer layers grown by molecular beam epitaxy at low substrate temperatures. Appl. Phys. Lett., 1990, v.57, №15, p.1531-1533.

96. Warmer A.C., Katzenellenbogen N., Grischkowsky D., Woodall J.M., Melloch M.R., Otsuka N. Subpicosecond, freely propagating electromagnetic pulse generation and detection using GaAs.As epilayers. -Appl. Phys. Lett., 1991, v.58, №14, p.1512-1514.

97. Cheng T.M., Chang C.V., Chin A., Huang M.F., Huang J.H. Two-dimensional arsenic precipitation by In delta-doping during low-temperature molecular-beam epitaxy growth of GaAs or AIGaAs. Appl. Phys. Lett., 1994, v.64, p.2517.

98. Ohbu I., Takahama M., Hiruma K. Defects in low-temperature GaAs annealed at 800°C. Appl. Phys. Lett., 1992, v.61, №14, p.1679-1681.

99. Zuzanna Liliental-Weber, Lin X.W., Washburn J., Schaff W. Rapid thermal annealing of low-temperature GaAs layers. Appl. Phys. Lett., 1995, v.66, №16, p.2086-2088.

100. Smith F.W., Le H.Q., Diadiuk V., Hollis M.A., Calawa A.R., Gupta S., Frankel M., Dykaar D.R., Moureau G.A., Hsiang T.Y. Picosecond GaAs-based photoconductive optoelectronic detectors. Appl. Phys. Lett., 1989, v.54, p.890-892.

101. Melloch R., Otsuka N., Machalingam K., Chang C.L., Kirchner P.D., Woodal J.M., Warren A.C. Formation of two-dimentional arsenic-precipitate arrays in GaAs. Appl. Phys. Lett., 1992, v.61, №2, p. 177-179.

102. Luo J.K., Thomas H., Morgan D.V., Westwood D. Termal annealing effect on low temperature molecular beam epitaxy grown GaAs: Arsenic precipitation and the change of resistivity. Appl. Phys. Lett., 1994, v.64, №26, p.3614-3616.

103. Bourgoin J.C., Khirouni K., Stellmacher M. The behavior of As precipitates in low-temperature-grown GaAs. Appl. Phys. Lett., 1998, v.72, №4, p.442-444.

104. Warmer A.C., Woodall J.M., Kirchner P.D., Yin X., Pollak F., Melloch M.R.,Otsuka N., Mahalingam K. Role of excess As in low-temperature-grown GaAs. Phys. Rev. B, 1992, v.46, №8, p.4617-4620.

105. Melloch M.R., Nolte D.D., Otsuka N., Chang C.L., Woodall J.M. Arsenic claster engineering for excitonic electro-optics. J. Vac. Sci. Technol, 1993, v.11, p.795-797.

106. Берт H.A., Чалдышев В.В. Изменение картины муара на электронно-микроскопических изображениях As-кластеров в LT-GaAs при уменьшении их размеров. ФТП, 1996, т.ЗО, №10, с.1889-1892.

107. Ruvimow S., Dicker Ch., Washburn J., Liliental-Weber Z. Twin formation in As precipitates in low-temperature GaAs during high-temperature annealing. Appl. Phys. Lett., 1998, v.72, №2, p.226-228.

108. Bliss D.E., Walukiewicz W., Ager, III J. W., Haller E.E., Chan K.T., Tanigawa S. Annealing studies of low-temperature-grown GaAs:Be. J. Appl. Phys., 1992, v.71, №4, p.1699-1707.

109. Specht P., Lutz R.C., Zhao R„ Weber E.R., Liu W.K., Bacher K., Towner F.J., Stewart T.R., Luysberg M. Improvement of molecular beam epitaxy-grown low-temperature GaAs through p doping with Be and C. -J. Vac. Sci. Technol., 1999, v.17, №3, p.1200-1204.

110. Winer K., Kawashima M., Horikoshi Y. Si doping efficiency in GaAs grown at low temperature. Appl. Phys. Lett., 1991, v.58, №24, p.2818-2820.

111. Winer K. Behavior of excess As in nonstoichiometric Si-doped GaAs. -J. Appl. Phys., 1992, v.71, №12, p.5841-5846.

112. Silveria J.P., Briones F. Low temperature growth of doped GaAs.Si by atomic layer molecular beam epitaxy. Appl. Phys. Lett., 1994, v.65, №5, p.573-574.

113. Pritchard R.E., McQuaid S.A., Hart L., Newman R.C., Makinen J., von Bardeleben H.J., Missous M. Native defects in low-temperature GaAs and the effect of Hydrogenation. J. Appl. Phys., 1995, v.78, №4, p.2411-2422.

114. Laine Т., Saarinen K., Hautojarvi P., Corbel C., Missous M. Defects in GaAs grown by molecular-beam epitaxy at low temperatures: stoichiometry, doping, and deactivation of n-type conductivity. J. Appl. Phys., 1999, v.86, №4, p.1888-1897.

115. Missous M., O'Hagan S. Nonstoichiometry and dopants related phenomena in low temperature GaAs grown by molecular beam epitaxy. -J. Appl. Phys., 1994, v.75, №7, p.3396-3401.

116. Atique N., Harmon E.S., Chang J.C.P., Woodall J.M., MellochM.R., Otsuka N. Electrical and structural properties of Be- and Si-doped low-temperature grown GaAs. J. Appl. Phys., 1995, v.77, №4, p.1471-1476.

117. Melloch M.R., Mahalingam К., Otsuka N., Woodall J.M., Warner A.C. GaAs buffer layers grown at low substrate temperatures using As2 and the formation of arsenic precipitatrs. J. Crystal Growth., 1991, v.111, p.39-42.

118. Cho A.Y. GaAs Epitaxy by a molecular beam method: observations of surface structure on the (001) face. J. Appl. Phys., 1971, v.42, №5, p. 2074-2081.

119. Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры. Под ред. Ченга Л. и Плога К., М.: Мир, 1989, с.43-50.

120. Weisbuch С., Dingle R., Petroff P.M., Gossard A.C., and Wiegmann W. Dependence of the structural and optical properties of GaAs-Ga-ixAlxAs multiquantum-well structures on growth temperature. Apli. Phys. Lett., 1981, v.38, №11, p.840-842.

121. Fernandez R. RHEED oscillations of arsenic-controlled growth conditions to optimize MBE growth of lll/V heterostructures. J. Cryst. Growth, 1992, v.116, p.98-104.

122. Mars D.E. and Miller J.N. An indium-free for GaAs substrate heating during molecular beam epitaxial growth. J. Vac. Sci. Technol. B, 1986, v.4, №2, p.571-573.

123. Katzer D.S. and Shanabrook B.V. Comparison of optical pyrometry and infrared transmission measurements on indium-free mounted substrates during molecular-beam epitaxial growth. J. Vac. Sci. Technol. B, 1993, v.11, №3, p. 1003-1006.

124. Hellman E.S., Pitner P.M., Harwit A., Liu D., Yoffe G.W., and Harris J.S. Molecular beam epitaxy of gallium arsenide using direct radiative substrate heating. J. Vac. Sci. Technol. B, 1986, v.4, №2, p.574-577.

125. Panish M.B. Molecular-beam epitaxy of GaAs and InP with gas sources for As and P. J. Electrochem. Soc., 1980, v.127, №12, p.2729-2733.

126. Mesrine M., Massies J., Deparis C., Grandjean N. and Vanelle E. Realtime investigation of In surface segregation in chemical beam epitaxy of lno,5Gao,5P on GaAs(001). Appl. Phys. Lett., 1996, v.68, №25, p.3579-3581.

127. Лубышев Д.И. МЛЭ GaAs при сильном легировании кремнием и бериллием и изовалентном легировании индием. Диссертация канд.физ.-мат.наук. - Новосибирск, 1993, с.45.

128. Mizutani T. Correct substrate temperature monitoring with infrared optical pyrometer for molecular-beam epitaxy of lll-V semiconductors. J. Vac. Sci. Technol. B, 1988, v.6, №6, p.1671-1677.

129. Preobrazhenskii V.V., Putyato M.A., Pchelyakov O.P., Semyagin B.R. Surface structure transition on (001) GaAs during MBE. J. Crystal. Growth, 1999, v.201/202, p.166-169.

130. Melloch M.R. Molecular beam epitaxy for high electron mobility modulation-doped two-dimensional electron gas. Thin Solid Films, 1993, v.231, p.74-85.

131. Davies G. J. and Williams D. The technology and physics of molecular beam epitaxy, edited by E. H. C. Parker, New York, Plenum, 1985, p.38.

132. Ploog K. Molecular beam epitaxy of lll-V compounds: technology and growth process. Ann. Rev. Mater. Sci., 1981, v.11, p.171-210.

133. Херман М. Полупроводниковые сверхрешетки. М.: Мир, 1989, с.54-56.

134. Tsao J.Y., Brennan Т.М., Klem J.F. and Hammons B.E. Surface-stoichiometry dependence of As2 desorption and As4 "reflection" from GaAs(001). J. Vac. Sci. Technol. A, 1989, v.7, №3, p.2138-2142.

135. Tsao J.Y., Brennan T.M., and Hammons B.E. Reflection mass spectrometry of As incorporation during GaAs molecular beam epitaxy. -Appl. Phys. Lett., 1988, v.53, №4, p.288-290.

136. Neave J.H., Joyce B.A., Dobson P.J. Dynamic RHEED observations of the MBE growth of GaAs. Appl. Phys. A, 1984, v.34, p.179-184.

137. Lewis B.F., Fernandez R., Madhukar A., Grunthaner F.J. Arsenic-induced intensity oscillations in reflection high-energy electron diffraction measurements. -.J. Vac. Sci. Technol. B, 1986, v.4, №2, p.560-563.

138. Van Hove J.M. and Cohen P.J. Development of steps on GaAs during molecular beam epitaxy. J. Vac. Sci. Technol., 1982, v.20, №3, p.726-729.

139. Van Hove J.M., Cohen P.J., Lent C.S. Disorder on GaAs(001) surfaces prepared by molecular beam epitaxy. J. Vac. Sci. Technol. A, 1983, v.1, №2, p.546-550.

140. Самсонов Г.В. Неметаллические нитриды. M.: Металлургия, 1969, с. 133.

141. Преображенский В.В. Роль структуры поверхности в формировании слоев GaAs и AIGaAs методом молекулярно лучевой эпитаксии. Диссертация канд.физ.-мат.наук. - Новосибирск, 2000, с.96.

142. Преображенский В.В., Лубышев Д.И., Мигаль В.П. Температурные переходы сверхструктуры на поверхностях (100) GaAs и InAs, выращенных методом МЛЭ. Поверхность. Физика, химия, механика, 1989, в.9, с. 156-158.

143. Преображенский В.В., Путято М.А., Семягин Б.Р. Контроль параметров процесса молекулярно лучевой эпитаксии GaAs при низких температурах роста. ФТП, 2002, т.36, в.8, с.897-901.

144. Martin G.M. Optical assessment of the main electron trap in bulk semi-insulation GaAs. Appl. Phys. Lett., 1981, v.39, p.747.

145. Rouvier J.-L., Kim Y., Cuunningham J., Rentschter J.A., Bourret A., Ourmazt A. Measuring Properties of Point Defects by Electron Microscopy: The Ga Vacancy in GaAs Phys. Rev. Lett., 1992, v.68, №18, p.2798-2801.

146. Вилисова М.Д., Куницын A.E., Лаврентьева Л.Г., Преображенский В.В., Путято М.А., Семягин Б.Р., Чалдышев В.В. Легирование слоев GaAs кремнием в условиях низкотемпературной молекулярно-лучевой эпитаксии. ФТП, 2002, т.36, в.9, с.1025-1030.

147. Vasyukov D.A., Baidakova M.V., Chaldysev V.V., Suvorova. A.A., Preobrazenskii V.V., Putyato M.A., Semyagin B.R. Structural transformations in low-temperature grown GaAs:Sb. J. Phys. D: Appl. Phys., 2001, v.34, p.A15-A18.

148. Neave J.H., Joyce B.A. Temperature range for growth of autoepitaxial GaAs films by MBE. J. Cryst. Growth, 1978,v.43, p.204-208.

149. Рабинович B.A., Хавин З.Я. Краткий химический справочник, под ред. Потехина А.А., Ефимова А.И. - Л., Химия, 1991 с.432.