Дефекты с глубокими уровнями в структурах А3В5 и их взаимодействие с квантовыми точками тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ А.Ф. ИОФФЕ

На правах рукописи УДК 37.311.322:548 4(043)+621.315.592 9.535(041)

СОБОЛЕВ Михаил Михайлович

ДЕФЕКТЫ С ГЛУБОКИМИ УРОВНЯМИ В СТРУКТУРАХ АЗВ5 И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С КВАНТОВЫМИ ТОЧКАМИ

(01.04.10 - физика полупроводников)

Работа выполнена в Физико-техническом институте им. А.Ф.Иоффе РАН.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, З.Ф. Красильник, профессор

доктор физико-математических наук, Л.Е. Воробьев, профессор

доктор физико-математических наук, Ю.В. Жиляев. профессор

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет.

Защита состоится «_»_2004 г. в_часов на

заседании диссертационного совета Д 002.205.02 при Физико-техническом институте им, А.Ф. Иоффе РАН по адресу: 194021. Санкт-Петербург, Политехническая ул., д.26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФТИ им. А.Ф. Иоффе.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба высылать по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря специализированного совета.

Автореферат разослан «_

2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 002.205.02 доктор физико-математических наук

Сорокин

»

Актуальность темы. Арсенид галлия, как и многие другие полупроводники АЗВ5, являющиеся важнейшими материалами для сверхбыстрых электронных и оптических приборов, почти всегда содержит точечные дефекты кристаллической решетки, размер которых равен размеру атомов решетки. К числу точечных дефектов относятся: атомы междоузлия, вакансии решетки, пары междоузлия-вакансии, дефекты перестановки (antisite), кластеры и комплексы. Точечные дефекты в полупроводниках, действующие как ловушки электронов и дырок проводимости и имеющие обычно концентрацию в 10-6 раз меньшую, чем концентрация атомов, могут оказывать значительные, как нежелательные, так и полезные эффекты на электронные и оптоэлектронные свойства материалов и приборов. Знание и понимание электронных свойств, поведения и структуры дефектов являются, следовательно, весьма существенными и актуальными для дальнейшего развития технологии полупроводников АЗВ5, так как точечные дефекты рождаются в полупроводниках в процессе роста кристаллов и эпитаксиальных слоев, при ионной имплантации, травлении, а также при радиационном облучении. Их присутствие в полупроводниках может значительно влиять на темп диффузии примесей атомов и на процессы деградации приборов. Развитие физики полупроводников и технологии способствовало также появлению целого ряда новых идей: самоорганизации, метастабильности, рекомбинационно-стимулированного усиления и диффузии, квантового эффекта, становящихся важными для объектов с очень маленькими размерами. Новые типы дефектов так же, как и их специфическое поведение в полупроводниках, обнаруживаются по мере быстрого развития технологий, что предопределяет актуальность постоянного интереса к дефектам. Новые вопросы, связанные с изучением дефектов, часто возникают из практического опыта при исследовании полупроводниковых объектов, в частности, - полупроводниковых гетероструктур с самоорганизующимися квантовыми точками (КТ). Следует отметить, что в литературе, на момент выполнения работы, отсутствовали сведения об экспериментальных исследованиях точечных дефектов и их влияния на заселенность квантовых состояний так же, как и об их взаимодействии с квантовыми точками в таких системах. Не была установлена природа точечных дефектов, образующихся в (InAs,Ga)/GaAs-гетероструктурах с самоорганизованными КТ, и соответственно не было информации о способах их подавления с помощью термоотжига in situ. He было определено соотношение в концентрации точечных дефектов и КТ, приводящее к тому или иному механизму взаимодействия. Отсутствовали экспериментальные методы, позволяющие отличить пространственно-

fОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ J «ЙБЛНОтеКА

ЯГЯЗбь--

локализованные состояния в таких структурах от дефектоэ решетки. Изучение всех этих явлений в (1пА8,Са)/СаА5-гетероструктурах является актуальной задачей физики полупроводников, а также микро- и оптоэлектроники.

Полупроводниковые квантовые структуры занимают в современной оптоэлектронике особое место. На их основе были созданы первые полупроводниковые лазеры, работающие при комнатной температуре. Актуальной является проблема повышения срока работы такого лазера, выяснение механизмов, лежащих в основе рекомбинационно-стимулированной деградации прибора, выяснения роли точечных дефектов в этом процессе.

Актуальной является задача получения эпитаксиальных слоев и приборов на основе соединений с заданными и новыми

свойствами, в которых компенсация слоев, распределение концентрации фоновых мелких примесей и дефектов с глубокими уровнями (ГУ) определяются технологическими условиями кристаллизации расплава. На момент выполнения работы практически отсутствовали экспериментальные исследования по влиянию температур начала кристаллизации на механизм компенсации эпитаксиальных слоев СаАвр-п-структур, полученных из раствора-расплава в и не было достаточного понимания роли и природы акцепторных дефектов с ГУ, а также и донорного дефекта типа участвующих в компенсации такой

структуры. Не были также достаточно изучены влияние содержания изовалентной примеси 1И в жидкой фазе при выращивании эпитаксиальных слоев на концентрацию и тип образующихся при этом собственных

дефектов решетки.

Актуальной проблемой физики дефектов и полупроводников являются исследования метастабильности дефектов и их свойств, в первую очередь ЕЬ2-дефекта и ОХ-центра в СаАв и АЮаАэ, а также других дефектов, образующихся в процессе эпитаксиального роста и при их радиационном облучении протонами и электронами. Вопрос о том, что такое ЕЬ2-дефект - изолированный ап^йе-дефект или его комплекс с междоузельным мышьяком, может ли он быть сформирован в СаАв, выращенном из раствора-расплава в и при радиационном облучении или нет, так же, как -центр - это дефект с отрицательной корреляционной энергией, а если так, то может ли он перейти в метастабильное антисвязанное состояние донора замещения, был до последнего времени открытым.

Весьма актуальными задачами являются идентификация дефектов в сложных слоистых структурах и исследования физических характеристик

в локальных областях полупроводниковых материалов и приборов. Этим требованиям отвечают электронно-зондовые методы исследования. К моменту начала работ, связанных с изучением материалов и структур на основе эпитаксиального нелегированного баАв, не было адекватных электрон но-зондовых методов определения параметров дефектов и примесей в локальных областях материалов и приборов, а также однородности в их распределении. Актуальной задачей стала потребность в разработке таких методов.

Целью настоящей работы являются экспериментальное исследование и выявление новых свойств и природы точечных дефектов решетки с глубокими уровнями в эпитаксиальных слоях и структурах на основе соединений (таких, как образующихся при

различных методах роста, отжига и радиационном облучении слоев. Эти исследования направлены также на:

• выявление механизмов влияния обнаруженных дефектов на заполнение уровней энергии КТ и взаимодействия дефектов с самоорганизующимися квантовыми точками в гетероструктурах;

• оптимизацию технологии получения слоев и структур с управляемым содержанием дефектов для создания новых, эффективных приборов микро- и оптоэлектроники;

• оценку потенциальных возможностей по использованию полупроводниковых наногетероструктур с КТ на основе соединений АЗВ5 для создания приборов микро- и оптоэлектроники с высокой степенью свободы управления зонной структурой и электрооптическими свойствами с помощью внешних и встроенных электрических полей.

Для достижения указанных целей решался следующий комплекс задач.

• Разработка электронно-зондовых методов исследования процесса рекомбинации и спектроскопии центров с ГУ в локальных областях эпитаксиальных слоев, основанных на регистрации тока, индуцированного электронным зондом.

• Использование разработанных методов локальной спектроскопии дефектов с ГУ в многослойных GaAs полупроводниковых структурах для определения оптических параметров дефектов и параметров процесса рекомбинации.

• Разработка методики исследования пространственно-локализованных квантовых состояний точек, ям и поверхностных состояний,

позволяющей отличать спектры этих состояний от спектров ГУ дефектов, распределенных по толщине эпитаксиального слоя с использованием вольт-фарадных (С-У) измерений и нестационарной спектроскопии глубоких уровней (БЬТ8).

• Определение энергетического спектра ГУ дефектов решетки и квантовых состояний точек, а также анализ влияния на этот спектр как внешних, так и встроенных электрических полей с помощью БЬТ8-спектроскопии при различных условиях предварительного обратимого изохронного, изотермического и оптического отжигов.

• Применение вольт-фарадных измерений и нестационарной спектроскопии ГУ для определения механизма деградации лазеров с квантовыми ямами.

Новое научное направление исследований, которое сформировалось в процессе выполнения диссертационной работы, - это исследования новых свойств и природы точечных дефектов решетки с глубокими уровнями в эпитаксиальных слоях и структурах на основе соединений АЗВ5 (таких, к ОаАБ, ОаР и ОаА1АБ), г о в и х взаимодействия с самоорганизующимися квантовыми

точками с использованием новых методов исследования центров с глубокими уровнями в локальных областях слоистых структур.

Научная новизна работы. Все основные научные результаты, позволившие сформулировать выносимые на защиту научные положения, получены впервые.

• Разработаны методы определения оптических параметров центров с ГУ, процессов рекомбинации в локальных областях р-п-структур с помощью электронного зонда и разделения в спектрах БЬТ8- сигналов, связанных с квантовыми состояниями точек от дефектов с ГУ. Обнаружены и детально исследованы свойства, условия образования и отжига ЕЬ2 дефекта и нового акцепторного дефекта ИИ с уровнем (Еу + + 0,47) эВ в эпитаксиальных слоях СаАв, выращенных из раствора-расплава в ва при температурах начала кристаллизации выше 800°С и из раствора-расплава ва-Б1 при содержания Б1 >0,6 атомной доли.

• Обнаружены и детально исследованы свойства и условия образования нового бистабильного дефекта с кинетикой конфигурационной трансформации первого порядка и параметрами в стабильном состоянии, совпадающими с радиационным Е1-дефектом, кинетика трансформации которого определяется единичным прыжком междоузельного мышьяка; метастабильного уровня антисвязанного

локализованного At состояния DX-центра в легированных Si слоях AlxGa|.,As.

Обнаружено образование комплекса вакансии мышьяка и дефекта (Vas) -(D) при частичном оптическом индуцированном отжиге дефектов (Vas и Asea) и рекомбинационно-стимулированной диффузии донорной примеси (D) в процессе их облучения лазером в эпитаксиальных слоях AlGaAs, выращенных методом жидкофазной эпитаксии (ЖФЭ) при сверхвысоких скоростях охлаждения.

Обнаружена генерация точечных дефектов Asoa и Vca, сопровождающая эффект рекомбинационно-стимулированного переползания дислокаций при деградации GaAs/AlGaAs гетеролазеров с квантовой ямой. В InAs/GaAs-гетероструктурах обнаружены сильное влияние дефектов с ГУ на заселенность состояний КТ; кулоновское взаимодействие между ионизованными дефектами решетки и носителями, локализованными в КТ, с образованием электростатического диполя, встроенное поле которого изменяет высоту потенциального барьера для эмиссии и захвата носителей КТ; сильная зависимость энергии уровней s- и р-состояний. вертикально-сопряженных КТ от величины приложенного внешнего электрического поля.

Показано, что как рост температуры начала кристаллизации при выращивании из раствора-расплава в так и изменение

содержания Bi в жидкой фазе позволяют контролировать концентрацию и номенклатуру собственных акцепторных (HL2, HL5 и HF1) и донорных (EL2) точечных дефектов, компенсацию слоев и структур. Показано, что in situ отжиг InGaAs слоев способствует формированию бездислокационных когерентных КТ, аннигиляции точечных дефектов решетки, связанных с образованием дислокаций в слое матрицы GaAs (EL2), локализованных на гетерогранице и уменьшению

на порядок концентрации остальных дефектов.

Научная и практическая ценность работы

Проведенные исследования механизмов компенсации и

позволили разработать технологию получения эпитаксиальных слоев и структур на основе и методом ЖФЭ с параметрами и

свойствами (с низкой концентрацией дефектов и примесей, высокой термостабильностью), необходимыми при создании линейных датчиков температур с рекордными параметрами. Результаты этих исследований использовались при изготовлении высоковольтных диодов и тиристоров повышенного быстродействия [1], также при производстве лазеров с длительным сроком эксплуатации.

• Были намечены пути создания принципиально новых обратимых электрических и оптических устройств памяти с экстремально-высокой плотностью (Ю10 - 10м бит/см') с применением массива комплексов КТ-дефект.

• Разработанные новые методы токовой спектроскопии центров с ГУ в локальных областях р-п-структур с помощью электронного зонда и монохроматического ИК света позволили провести исследования дефектов с ГУ в высокоомных полупроводниковых материалах и изучить изменения параметров рекомбинации по толщине эпитаксиального слоя. Применение этих методов позволило впервые в СаАэ, выращенном методом ЖФЭ из раствора-расплава в ва при высокой температуре кристаллизации, обнаружить образование донорного ЕL2-дефекта, определить связь между концентрацией дефектов с ГУ и диффузионной длиной неосновных носителей, а также механизм усиления фототока в гетероструктурах.

• Разработана методика различения в спектрах DLTS - сигналов, связанных с состояниями КТ от дефектов с ГУ, позволившая решить такую важную научную проблему, как изучение состояний КТ, ям и глубоких поверхностных состояний на гетерогранице, определения их параметров, а также эффектов взаимодействия с дефектами решетки, влияния внешних и встроенных электрических полей на спектр энергии КТ.

Достоверность основных результатов подтверждается сравнительным анализом результатов, полученных с помощью различных взаимодополняющих и уточняющих методик, с имеющимися на сегодняшний день экспериментальными и теоретическими данными изучения электрических, оптических и структурных свойств дефектов с ГУ и массивов самоорганизующихся КТ в эпитаксиальных слоях и структурах.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Разработаны электронно-зондовые методы определения электрофизических параметров в локальных участках полупроводниковых структур, включающие

- метод модуляционной спектроскопии оптических параметров центров с ГУ, основанный на регистрации сигнала фототока возникающего при одновременном облучении структуры тонким электронным зондом и монохроматическим ИК светом;

- способ определения параметров процесса рекомбинации в квазинейтральных областях и в слое объемного заряда р-п-перехода, основанный на анализе зависимостей величины тока, индуцированного тонким электронным зондом, от положения зонда, напряжения обратного смещения и тока поглощенных электронов.

2. Компенсация нелегированных эпитаксиальных слоев ОаАэ, полученных из раствора-расплава в Са, зависит от температуры начала кристаллизации (Ть). С увеличением Ть растет концентрация собственных точечных дефектов и расширяется их номенклатура. При С в процессе роста ваЛ происходит образование ьслоя, в компенсации которого наряду с акцепторными дефектами ИЬ2 и ИЬ5 участвует донорный ЕЬ2-дефект. Термообработка эпитаксиальных слоев ваЛв при Ть>900°С приводит к инверсии проводимости из которая связана с генерацией нового акцепторного дефекта с глубоким уровнем симметрии и красной границей оптического сечения фотоионизации 360 мэВ.

3. Изменение содержания изовалентной примеси ЕЙ в жидкой фазе Хщ контролирует концентрацию собственных точечных дефектов, связанных с отклонением состава от стехиометрического. Увеличение содержания

в жидкой фазе от 0 до 0,9 ат.д. приводит к уменьшению на порядок концентрации ИЬ2- и НЬ5-дефектов. При Хщ >0,6 ат.д. происходит образование и рост концентрации нового глубокого акцепторного НР1-дефекта, отжигающегося при То>500°С с образованием ЕЬ2-дефекта. Глубокий уровень этого дефекта имеет симметрию А1, красную границу оптического сечения фотоионизации - 360 мэВ и энергию термической эмиссии дырок - 470 мэВ.

4. При радиационном облучении п-ваЛв протонами и электронами высокой энергии происходит генерация ЕЬ2-дефекта, проявляющего эффект гашения фотоемкости. С ростом дозы облучения до наблюдается монотонный рост концентрации ЕЬ2-дефекта. При дозе

в результате увеличения концентрации радиационных дефектов и усиления взаимодействия между ними происходит модификация электрических свойств ЕЬ2-дефекта: изменяется энергия термической активации и сечение захвата носителей заряда. При этом наблюдается рост концентрации дефектов Е4 и Е5, которые связаны с кластерами взаимодействующих дефектов.

5. В эпитаксиальных п-слоях А]().зСа07А5, легированных Б'| и выращенных методом МОС гидридной эпитаксии, образуется бистабильный дефект, представляющий собой комплекс вакансия мышьяка - примесный донор, с кинетикой конфигурационной трансформации первого порядка и параметрами в стабильном состоянии, совпадающими с дефектом

образующимся при радиационном облучении AlxGa|.xAs. При радиационном облучении образца концентрация дефекта в стабильном состоянии увеличивается, но кинетика трансформации определяется единичным прыжком. Дефект становится мультистабильным и является парой Френкеля Vas-As,.

6. Выращивание InGaAs/GaAs-гетероструктур методом газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений с in situ отжигом InGaAs слоев способствует, помимо формирования когерентных напряженных островков, являющихся квантовыми точками, аннигиляции дефектов, связанных с образованием дислокаций (EL2) и локализованных на InGaAs/GaAs-гетерогранице. Концентрации остальных точечных дефектов решетки, расположенных в матрице GaAs и ближайшей окрестности с островками уменьшаются более чем на порядок.

7. Наличие собственных точечных дефектов, расположенных вблизи с КТ в (1п,Оа)А8ЛЗаАз-гетероструктурах, обуславливает возникновение (i) кулоновского взаимодействия носителей, локализованных в КТ, и ионизованных дефектов с ГУ, приводящее к образованию электрического диполя, встроенное поле которого изменяет высоту потенциального барьера для эмиссии и захвата носителей состояниями точки; (ii) а также метастабильной заселенности состояний КТ, управляемых с помощью оптических и электрических сигналов при изохронных отжигах с включенным/выключенным напряжением смещения (Ura<0, Ur4=0).

8. Гибридизация квантовых состояний вертикально-сопряженных самоорганизующихся точек в -гетероструктурах приводит к сильной зависимости положения уровней энергии связанных и антисвязанных (s) основных и возбужденных (р) состояний ВСКТ от величины приложенного внешнего электрического поля, определяемого как проявление квантово-размерного эффекта Штарка.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на Всесоюзных конференциях по физическим процессам в

полупроводниковых гетероструктурах (Ашхабад, 1976; Одесса, 1982; Минск, 1986; Калуга. 1990); на III-*-VI Всесоюзных симпозиумах по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел (Звенигород, 1981, 1984, 1987 и 1989); V Всесоюзном совещании по исследованию арсенида галлия (Томск, 1982);

Всесоюзных конференциях по физике полупроводников (Минск, 1985; Кишинев, 1988; Киев, 1990); Всесоюзном семинаре "Применение эпитаксиальной технологии в производстве силовых полупроводниковых приборов" (Сангасте, 1981); XXI. Международной осенней школе по

электронной микроскопии "Аналитическая электронная микроскопия" (Халле, ГДР, 1985); Всесоюзном семинаре "Электронно-зондовые методы исследования полупроводников" (Сухуми, 1986); Всесоюзной научной конференции "Фотоэлектрические явления в полупроводниках" (Ташкент, 1989); I Всесоюзной конференции по физическим основам твердотельной электроники (Ленинград, 1989); I координационном совещании секции "Диагностика полупроводников и полупроводниковых структур" (Наманган, 1990); 1st International Conference on Epitaxial Crystal Growth (Budapest, Hungary, 1990); 7th International Conference on Vapour Growth and Epitaxy (Nagoya, Japan, 1991); (16-s-21)th International Conference on Defects in Semiconductors (Bethlehem, USA, 1991; Gmunden, Austria, 1993; Sendai, Japan, 1995; Aveiro, Portugal, 1997; Berkeley, USA, 1999; Giessen, Germany); Первой национальной конференции "Дефекты в полупроводниках" (Санкт-Петербург, Россия, 1992); MRS 1992, 1994, 1995. Spring Meeting (San Francisco, USA); (1-5)-ой Российских конференциях по физике полупроводников (Нижний Новгород, 1993; Зеленогорск, 1995; Москва, 1997; Нижний Новгород, 2001); 12th International Conference Electronic Properties of Two-Dimensional Sistems (Tokyo, Japan, 1997); International Workshop on Nano-Physics and Electronics (Tokyo, Japan, 1997); 1st International Conference on Materials for Microelectronics (Barcelona, Spain, 1994); International Symposium "NanostructuresrPhysics and Technology" (St.Petersburg, Russia, 1997); 40th Electronic Materials Conference-TMS (Charlottesville, Virginia, 1998); International Conference Physics at the Turn of the 21st Century (St.Petersburg, Russia, 1998); International Symposium on Formation, Physics and Device Application of Quantum Dot Structures (Sapporo, Japan, 1998); Gordon Research Conference on Point and Line Defects in Semiconductors (Colby-Sawyer College in New London, USA, 1998); the 24th and 26th International Conference on the Physics of Semiconductors (Jerusalem, Israel, 1998; Edinburg, Scotland, UK, 2002); ISTC-Samsung Forum (Moscow, 2001); Совещании "Нанофотоника" (Н.Новгород, 2000-2003). Публикации. По теме диссертации опубликованы 41 статья и 2 авторских свидетельства, список которых приводится в конце автореферата. Структура диссертации Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы и 2 приложений. Она содержит 293 страницы, включая 100 рисунков, 13 таблиц, 294 ссылоки.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко обосновывается целесообразность, актуальность, практическая ценность проведенных в данной работе

исследований, их научная новизна и перечисляются основные положения, которые выносятся на защиту.

Глава I посвящена изучению дефектов с ГУ в нелегированных слоях и полученных методом жидкофазной эпитаксии, и

оптимизации технологии получения структур на их основе. Эта глава посвящена также разработке новых электронно-зондовых методов, предназначенных для исследования электрофизических параметров и дефектов с глубокими уровнями в эпитаксиальных р-п-структурах на основе нелегированного СэАб. Во введении к главе I содержится краткий обзор природы, физических свойств и физико-химических условий формирования точечных дефектов и примесей в соединениях АЗВ5. Кратко описываются теоретические представления о глубоких локализованных и мелких состояниях и их отличиях друг от друга, излагаются основные методы исследования дефектов с глубокими уровнями.

Во втором параграфе приведены результаты исследования электрофизических параметров дефектов с ГУ в эпитаксиальных р-п-структурах на основе нелегированного СаАв, выращенного методом ЖФЭ из ограниченного объема раствора-расплава электронно-зондовыми методами. При выращивании структур на основе методом ЖФЭ

легирование слоев и их компенсация осуществляются за счет фоновой примеси и точечных дефектов решетки с ГУ, что обуславливает образование локальных концентрационных неоднородностей в распределении мелких и глубоких центров по толщине эпитаксиальных слоев с образованием ьобласти. Для измерения параметров эпитаксиальных слоев и характеристик многослойных структур был разработан комплекс электронно-зондовых методов, обладающий высокой локальностью. Среди них такие известные, как метод тока, индуцированного электронным зондом (ТИЭЗ), и катодолюминесценции (КЛ), а также новые, впервые созданные автором. Эти методики были разработаны с учетом специфики исследуемых структур и основаны на регистрации сигналов, возникающих при локальном возбуждении неравновесных носителей. При проведении измерений в режиме ТИЭЗ в случае, когда электронный зонд сканирует по плоскост перпендикулярной плоскости р-п-перехода, на зависимости величины индуцированного тока 1и от координаты зонда наблюдается два участка: (1) -

определяемый процессами, происходящими в слое объемного заряда (СОЗ), (2) - связанный с диффузионными процессами. Для рассматриваемых участков на основе анализа экспериментальных кривых ТИЭЗ и предложенных теоретических моделей были разработаны методики, позволяющие определять в эпитаксиальных слоях и структурах

концентрацию и распределения ионизованных центров, диффузионные длины неосновных носителей в материалах с неоднородным распределением мелких и глубоких центров. Была установлена зависимость формы кривых 1„=Я[Хо) и распределения КЛ. измеренных при сканировании электронным зондом скола структуры, к которой приложено напряжение обратного смещения (ио), от типа р-п-структуры. Для структур с резким -переходом, получаемых при низких температурах

выращивания, было характерно насыщение кривых 1и=Г(х0) при малых значениях ио~5 В. Для р+-р°-п°-структур с р°-слоем, I а с м ы х при повышенных температурах, насыщение кривых 1н=ДХо) наблюдалось при и<)>200 В. С увеличением и„ кривая 1„=Дх0) расширялась в сторону п°-слоя, в ту же сторону смещался и ее максимум. Градиент кривой со стороны слоя оставался неизменным. Экспериментальные зависимости величины 1„ и интенсивности КЛ от уровня возбуждения давали основания связывать наблюдаемые отличия в формах кривых 1и~А(х0) в СОЗ p-n-пгрехода с наличием глубоких центров, а также с различным соотношением глубоких и мелких, акцепторных и донорных центров. Для определения закономерностей в поведении 1„=А[х0) в СОЗ p-n-структур были рассмотрены теоретические модели, которые позволяли связать текущую плотность тока _/'„ при фиксированном положении зонда с локальным значением напряженности электрического поля Еа и параметрами образца при рекомбинации через центры с ГУ. Модели рассматривались для рт-п" и p-i-n-структур и двух принципиально различных ситуаций. Первая определялась случаем, когда концентрация генерированных зондом носителей меньше, чем концентрация ионизованных центров в СОЗ и не возникает изменения поля p-n-перехода. Вторая - случаем, когда концентрация легирующей примеси меньше концентрации центров захвата и локальная перезарядка ГУ электронным зондом приводит к изменению распределения электрического поля СОЗ. Полученные решения уравнения непрерывности и Пуассона для _/'„ - структур с резким р-п-переходом показали, что форма теоретической кривой таких структур слабо

зависит от соотношения концентрации мелких и глубоких центров и для всех ситуаций близка к экспериментальной. Локальная перезарядка ГУ может привести лишь к падению эффективности собирания носителей из-за уменьшения поля в области генерации электронно-дырочных пар. Для р-ьп-структуры она может привести к провалу поля в области генерации до нуля и образованию области квазинейтральной плазмы, вынос носителей из которой носит диффузионный характер. Сопоставление экспериментальных кривых 1и=А[х0) нелегированных эпитаксиальных р^р0-п°- структур GaAs с расчетными ]и=/(.хЛ показало что исследуемая

структура близка к р-ьп-структуре, для ¡-слоя которой концентрация глубокого донора (Н^) превышает концентрацию мелкого донора (N,1), а также концентрацию мелких (Ыа) и глубоких (N,1) акцепторных центров. Полное согласие теоретических и экспериментальных кривых становится возможным, если предположить, что за этой областью находится эпитаксиальный п°-слой с концентрацией N,1 > N,1.

Проведенный теоретический анализ и результаты эксперимента в режиме ТИЭЗ указывают на наличие центров с ГУ в СОЗ р-п-перехода. Для исследования центров с ГУ был разработан новый метод, который основан на регистрации модуляционного сигнала Д1=1И+И|(-1И) возникающего при одновременном облучениир-пструктуры тонким электронным зондом постоянной интенсивности и модулированным с частотой 33 Гц монохроматическим ИК светом с Е|<Ьу<Ее. Здесь !„+„,, - ток, индуцированный электронным зондом и ИК светом, Е1 - энергия ГУ центров, Е8 - ширина запрещенной зоны, Ьу - энергия кванта света. Для исследуемых нами р-п-структур ваАв на модуляционных кривых, измеренных при сканировании электронным зондом по сколу р-п-структур при примесной ИК подсветке (Ь\'< ЕД в пределах СОЗ наблюдались участки гашения и усиления величины индуцированного тока. Спектральные измерения величин в этих областях позволяли определить энергетическое положение ГУ центров, ответственных за эти эффекты, и произвести их идентификацию. За усиление были ответственны акцепторные уровни Е,20==ЕУ+ 0,44 эВ И Ео^Еу+О.бв эВ, идентифицируемые нами с уровнями НГ5-И НГ2 - дефектов, которые типичны для ваЛв, получаемого методом ЖФЭ [2]. За усиление отвечал уровень Ец0=Еу + + 0,52 эВ, который был идентифицирован с

состоянием ЕГ2-дефекта. При измерении фототока мы регистрировали спектр, идентифицируемый с

0+/0°(А5с,4+/А8С,3+)=Ес- 0,77 эВ состоянием ЕГ2-дефекта. Были измерены зависимости Д1 —сигнала в области гашения и усиления при Иу=0,70 эВ и при Ьу=Е8 от уровня возбуждения. Наблюдаемые зависимости определялись наличием двухзарядного донора. Было показано, что ИК гашение связано с электронами, усиление - с дырками. При исследовании релаксации величины после включения электронного зонда при температуре измерения 120 К наблюдался переход ЕГ2-дефекта из основного в метастабильное состояние.

Анализ кривых 1н=ДХо) для квазинейтральной области р-п-структуры, определяемой диффузионными процессами, показал, что при известных зависимостях 1и от координаты зонда относительно границы р-п-перехода (хрп) имеется возможность определить распределение возбужденных зондом неравновесных дырок -слое с помощью

соотношения:

1и=4леОрхрпр(хрп), о)

полученного нами путем решения уравнения диффузии методом теории отражения, и по форме этого распределения восстанавливать закономерности в процессе рекомбинации. Отмеченные выше отличия двух типов структур проявляли себя при измерении 1„ в квазинейтральных слоях этих структур. Так, на диффузионном участке кривой в

структурах обоих типов наблюдали два участка с различными наклонами.

В+ о +

структурах р -п -п -типа наклон рос с увеличением расстояния между зондом и р-п-переходом, а в структурах р+-р°-п0-п+-типа наклон уменьшался. При высоком уровне возбуждения эта зависимость имела участок с одним наклоном. Предложена теоретическая модель, объясняющая наличие на диффузионном участке к р и 1£1„(хрл) двух наклонов для ст] (р+-п°-п'-типа) и структур с N,»N<1 (р*-

р0-п0-п+-типа). Расчет показал, что в р+-пи-п+ -структурах переход от большей диффузионной длины к меньшей происходит при концентрации неравновесных носителей приблизительно равной концентрации некомпенсированных доноров. Наблюдаемые изменения жизни в таком случае связываются с процессом безызлучательной рекомбинации в модели Шокли-Рида. При данном токе зонда они определяются координатной зависимостью уровня возбуждения и ростом концентрации мелких центров. В структурах с переходным - слоем, в которых с ростом

уровня возбуждения, когда концентрация захваченных на глубокий центр дырок становится одного порядка с должно происходить увеличение времени жизни. В таком случае увеличение наклона кривой определяется координатной зависимостью уровня возбуждения и уменьшением концентрации центров с ГУ.

В четвертом пункте § 2 приведены результаты исследований механизма усиления фототока -структур, изготовленных

МОС гидридным методом с помощью модуляционной методики. Было показано, что в спектрах фотосопротивления (ФС) присутствовали основная и примесная полоса поглощения с красной границей При одновременном облучении ФС ИК светом и тонким пучком электронов с ростом уровня возбуждения наблюдалось уменьшение как коэффициента усиления - время пролета),

так и времени жизни электронов и дырок Зависимости от

уровня возбуждения определялись по относительному изменению сигнала с ростом тока поглощенных электронов в области основного и примесного поглощения при постоянной интенсивности ИК

подсветки. Наблюдаемые закономерности в изменении в, т„, тр с ростом уровня возбуждения связывались с поверхностно-барьерным механизмом усиления.

В параграфе 3 приведены результаты исследования механизма компенсации эпитаксиальных слоев ОаАБ, полученных методом ЖФЭ, в зависимости от температуры начала кристаллизации а также влияния термообработки на дефекты с ГУ и компенсацию. Для определения термических характеристик дефектов с ГУ (энергии активации и сечения захвата) нами применялся метод токовой БЬТ8-спектроскопии. Эти исследования показали, что в нелегированных слоях п°- типа, выращенных при низких Ть=650-800°С, присутствуют два глубоких уровня ИЬ2 и ИЬ5 (Таблица 1). С увеличением Ть наблюдается экспоненциальный рост концентраций уровней НЬ2 и НЬ5, и при Ть>850°С они достигают уровня 5х 10й см"3. Происходило усложнение БЬЛ^-спектров: появились пики уровней железа (НЬЗ) и меди (ИЬ4), которые присутствуют в качестве фоновой примеси. При Ть>850°С в процессе ЖФЭ происходило формирование р+-р°-1-п°-структуры, толщины слоев которой зависели от температурно-временных режимов эпитаксиального процесса. Спектр БЬТ8 в этом случае определялся главным образом температурой формирования р-п-перехода. БО^-измерения р+-р0-1-п°-структур показали,

что наряду с уровнями акцепторных дефектов НЬ2, НЬ5 и уровня Н1, идентифицированного как СаА5'/ /ОадГ" - состояние аг^йе-дефекта Оад5( в компенсации ьобласти структуры принимает участие уровень Е1, который подобен по параметрам состоянию ЕЬ2-

дефекта. Для уточнения идентификации электронной ловушки Е1 нами был применен метод токового БЕТ8 с оптическим способом возбуждения носителей; позволяющий изменять заселенность электронных ловушек в ьобласти. Была определена концентрация донорных Е1-ловушек в ¡-области, которая оказалась равной 5х 1014 см"3. Для уточнения природы, Е1-ловушки-был изготовлен барьер Шоттки с п°-слоем, который в БЕТ8-спектрах продемонстрировал наличие В7В°-состояний ЕЕ2-дефекта, который проявлял эффект гашения фотоемкости. При исследовании р+-р°ч-п°-структуры, полученной при установлено, что профили

Тип Энергия а11р, см"

Ет., эВ

Н1 0.18 3.2-10'4

НЬ2 0.74 6.9 10 14

ни 0.53 6.710'16

НЬ4 0.42 3.4 10 ,6

НЬ5 0.36 5.010"13

НМ1 0.56 1.710"'5

НБ1 0.47 2.0-10"17

ЕЬ2 0.82 1.010"

распределения концентрации носителей и подвижности р°- и п°-слоев имеют тенденцию понижаться в сторону 1-слоя. Для двух сечений р°- и п°-слоев (Рис. 1) были измерены температурные зависимости концентрации свободных носителей посредством измерения э.д.с. Холла методом Ван-дер-Пау. Были определены энергии термической активации и концентрации доноров и акцепторов, участвующих в компенсации п° слоя, которые были равны соответственно: Ец =0,0026 эВ (фоновая примесь БО, N4 =2,2х1015 и =9,4*1014 см"3. Степень компенсации слоя N/N,,=0,42. В то же время -слой был сильно компенсированным с Концентрации и энергии активации некомпенсированного акцепторного уровня б:ли N,1 =7,5><015 см'3 и Еа1^)=0,155 эВ, н был связан с агШхие-дефектом Проведенная термообработка слоев

СаАя в д и зоне То=500-^850"С показала их высокую термостабильность. При отжиге с Т0= 950"С произошла инверсия проводимости 1 - и п°- слоев (Рис.1). Она стала дырочной: определялась наличием двух акцепторных

Рис.1. Профиль распределения концентрации электронов п (I) и дырок р (5). подвижностеН ц„ (2) и цр (6) до отжига, концентрации р и ПОДВИЖНОСТИ дырок |.1р в инвертированном п"-с,юе (3. 4) и р"- слое (7, 8) после огжша при Г„ = 950 "С в лечение 4 ч в потоке 1в р* -р° -I -п" -с гр) кту ре

уровней с Еа|(П)=0,150 эВ (дефект ОаД5) и Еа1„,>=0,327 эВ с концентрацией N32=1,9-1015 см'3 и связывалась как с образованием июого акцепторного уровня Еа2(п), так и отжигом донорного дефекта. После термообработки концентрация равновесных дырок в р°-слое определялась наличием двух акцепторных уровней с Еа|(Р)=0,169 эВ (дефектом вадз) с концентрацией ^а1=7,5х 1015 см"3 и Еа2(Р)=0,107 эВ. Рост концентрации дырок в р°-слое и появление эмиссии с акцепторного уровня после термообработки

были вызваны отжигом донорного дефекта. Измерения спектральной зависимости модуляционного сигнала также показали исчезновение спектра, связанного с дефектом ЕЬ2, и генерацию нового дефекта с красной границей 0,36 эВ и термическую энергию активации 0,33 эВ. Спектральная зависимость сечения фотоионизации для этого дефекта продемонстрировала наличие резкого максимума, который, как было

17

предсказано в работе [3], является характерным признаком дефекта тетраэдрической симметрии и связывается с переходами носителей с ГУ симметрии А| в валентную зону GaAs. Этот дефект обнаруживается при уменьшении концентрации EL2-дефекта и, возможно, связан с генерацией глубокого акцептора Vg„.

В четвертом параграфе приведены результаты исследований влияния температуры начала кристаллизации и содержания висмута в растворе-расплаве Ga-Bi на дефекты с ГУ в нелегированных эпитаксиальных слоях GaAs n-типа при изменении его атомной доли в составе растворителя от Хщ, =0 ат.д. до x¡ bi = 1,0 ат.д. Слои GaAs были выращены методом ЖФЭ на подложках n'-GaAs., Для получения р+-п-перехода на n-слой сверху эпитаксиально наращивался р+-слой GaAs. DLTS-измерения проводились с помощью емкостного спектрометра. В DLTS-спектрах п-слоев GaAs, выращенных при Ть=760оС с Xijj,<0 ат.д., наблюдались уровни известных дырочных ловушек HL2 и HL5. Концентрация HL2-уровня при всех Х| bi была примерно в два раза больше концентрации HL5 уровня. С ростом содержания Bi в жидкой фазе Х|,в, от 0 до 0,9 ат.д. происходило более чем на порядок уменьшение концентрации уровней HL2 и HL5, тогда как концентрация INj -N,,| (где Mj, Na -концентрации мелких и глубоких примесей) сократилась только в пять раз. В жидкой фазе при этих условиях роста должно происходить уменьшение отношения концентрации приводящее к снижению концентрации

дефектов в подрешетке As. Был сделан вывод о связи уровней HL2 и HL5 с комплексами собственных дефектов, в состав которых входит Уд5. Исследования показали, что в слоях GaAs, выращенных в области составов расплава с Х|,в, >0,6 ат.д., наблюдается появление новой дырочной ловушки, названной нами HF1 (Таблица 1). Спектральная зависимость фототока Д1 этого уровня имела характерный вид с красной границей 0,36 эВ и с максимумом сечения фотоионизации 0,55 эВ такой же, как мы наблюдали для нелегированного GaAs после его термообработки при температуре Т=950°С в потоке водорода. Концентрация уровня HF1 резко возрастала при увеличении содержания Bi в составе раствора-расплава и при Х|в,=1,0 ат.д. сравнивалась с концентрацией (Nj -N„). В эпитаксиальном слое GaAs происходило образование i-области толщиной 13-14 мкм, компенсация которой определялась уровнем HF1. При Х|,в,>0,9 ат.д. и Ть <700°С в DLTS-спектрах наблюдалось появление электронной ловушки, близкой по параметрам к EL2-дефекту. Уменьшение температуры начала кристаллизации Ть <700° С приводило к снижению концентрации EL2 и HF1 уровней до Ncn =3,0Х 1012 см"3 и Nhfi =1,1х1014 см"3, одновременно происходило исчезновение компенсированной i-области. При Ть «650° С и

Xi.bí=1,0 ат-Д- наблюдалась инверсия типа проводимости, вырастал р-слой с (Na-Nd)=3,0^4,0x 1014см"3 и NHFi=4,0x|0i;i см"5, Nn.2=l,5xl013 см"3. Инверсия связывалась с изменением коэффициента сегрегации мелких примесей, а не с увеличением концентрации акцепторных дефектов с ГУ. Увеличение содержания Bi до значений 0,8<Xib¡¿1,0 должно приводить к обогащению жидкой фазы As и к изменению соотношения между концентрациями дефектов в обеих подрешетках GaAs. Это приводило к образованию EL2-дефекта, природа которого связана с дефектом Asca, и к появлению уровня HF1, связанного с образованием комплекса дефектов на основе Asca, As¡ Voa. При отжиге с Ть >400°С в GaAs, выращенном при Xm¡ =1,0 ат.д., происходило одновременное уменьшение концентраций уровня HF1 и рост - дефекта ЕГ2.

Полученные в результате наших исследований р+-п°-гГ -структуры послужили основой для создания высокотемпературного линейного датчика температуры, предельные характеристики которого были 4.2--i-560 К. Результаты исследований, приведенных в этой главе, использовались также при изготовлении высоковольтных диодов и тиристоров повышенного быстродействия [1].

В пятом параграфе приведены результаты исследований особенностей получения GaP полупроводниковых структур методом ЖФЭ. Развитый в § 3 подход при получении GaAs, выращенного методом ЖФЭ, был применен для создания нелегированных и высокотемпературных эпитаксиальных слоев GaP в зависимости от температуры начала кристаллизации Ть- Было получено, что с увеличением Т|, от 700 до 950°С концентрация свободных электронов падает от

в то время как концентрация дефектов увеличивается в диапазоне от 3,5х1012 см"3 до 8,0х1013 см*3. Было показано, что изготовленные при слои могут служить основой для создания приборов,

работающих при экстремально высоких температурах вплоть до 600°С.

Глава II посвящена исследованиям бистабильных собственных дефектов и примесей с ГУ в легированных Si эпитаксиальных слоях AlxGa|.vAs: метастабильных состояний собственного Е1-дефекта и DX-центра. В первом параграфе определена возможность существования дефектов в двух структурных конфигурациях одного и того же состояния: метастабилыюй и стабильной, разделенных барьером [4]. Определено значение метода конфигурационно-координатных диаграмм (ККД) для описания метастабильных дефектов.

Во втором параграфе приведены результаты наших измерений методами DLTS и TSCAP (термостимулированной емкости) легированного Si AI,Ga|_xAs с х>0,22, выращенного с помощью МПЭ, которые

продемонстрировали существование метастабильного А| -состояния DX-центра и механизм его трансформации в стабильное состояние DX-центра и обратно. В начале параграфа обсуждается модель [5], согласно которой DX-состояние является стабильным основным состоянием, донорный атом при этом находится в конфигурации разорванных связей, в то время как в состоянии эффективной массы донорный атом замещения является метастабильным. В DLTS-спектре AlxGa|.xAs с х>0.22, легированного Si, было обнаружено два пика, принадлежащих ГУ ловушки основных носителей. Параметры уровня Е2=442 мэВ полностью совпадали с параметрами DX-уровня для AlxGa|.sAs с х=0,26. Измерения, проведенные в режиме TSCAP, показали наличие двух уровней: высокотемпературного. Ег—434 мэВ, идентифицированного как DX-уровень, и низкотемпературного уровня. Ej* =181 мэВ. Оказалось, что появление двух ступенек на кривой TSCAP зависит от условий предварительного охлаждения (с включенным напряжением обратного смещения Uoa<0 или выключенным U„a=0). Уровень Е2 исчезал при охлаждении с Uoa<0, а Ег* - при Uoa=0. Был проведен изохронный отжиг при различных фиксированных температурах Т0 и при условиях Uoa<0 II Uoa=0. Изохронный отжиг показал наличие пороговой температуры отжига То«150К перехода от одной кривой TSCAP к другой. Суммарная высота двух ступенек кривой TSCAP была постоянной. Полученный результат свидетельствовал о том, что наблюдаются два состояния DX-центра - метастабильное Ег*И стабильное Е2. Были измерены зависимости изменения высоты ступенек кривой TSCAP с ростом температуры предварительного изохронного отжига То при условии Uoa<0 и Uoa=0, которые позволили определить энергии термической активации перехода DX-центра из метастабильного состояния в стабильное и обратно, равные соответственно

Значения этих энергий свидетельствуют, что стабильное состояние DX-центра соответствует конфигурации самозахвата, т.е. имеется энергетический барьер как для захвата электронов на DX-состояние Еь, так и для обратной эмиссии электронов из этого состояния в зону проводимости Ее. Наблюдаемое нами метастабильное состояние в согласии с моделью, предсказанной в работе [6], является антисвязанным локализованным -состоянием донора замещения, для которого должен отсутствовать барьер для захвата электронов. Обнаружена зависимость исчезновения одних (уровень Е|) и появления других ступенек (уровень Ег*) кривой TSCAP от освещения образца белым светом при То=80К и Uoa=0, связанная с переходом DX-центра. из стабильного состояния в метастабильное. При повышении температуры отжига до 150 К перезаряд-при освещении образца светом не происходило.

ки уровней

В третьем параграфе приведены результаты исследования кинетики трансформации нового бистабильного дефекта в эпитаксиальных слоях AlGaAs, полученных МОС-гидридным методом. При исследовании DLTS-спектров AlGaAs -слоев были обнаружены, помимо DX-центра, дефекты, энергии термической активации которых меньше, чем у DX-центра. Эти дефекты в DLTS-спектрах, измеренных при условиях изохронного отжига с Uoa=0 при То=350 К, дают пики с энергией термической активации Elg= 165 мэВ и E3g= 214 мэВ. Уровень Elg был близок по параметрам к Е1-уровню, который образуется при радиационном облучении Alo22Ga<)78As и связывается с дефектом VAs [7]. При изохронном отжиге с Uoa<0 и Т„=350 К уровень Elg в спектрах DLTS отсутствовал. Вместо него наблюдался новый уровень- E2g=208 мэВ. Эти результаты свидетельствовали об обнаружении нами нового бистабильного дефекта, стабильным состоянием которого являлся уровень Elg, а метастабильным состоянием этого дефекта - уровень E2g. Была исследована кинетика трансформации Elg дефекта из одной конфигурации в другую, проведенная с помощью изотермического отжига при Uoa<0 и Uoa=0 и различных фиксированных температурах отжига Эти измерения

показали, что трансформация дефекта может быть описана как кинетика первого порядка. Затем из зависимости Аррениуса R=R0exp-(Ea/kT) были определены энергии термической активации и предэкспоненциальные множители Ro конфигурационных трансформаций бистабильного дефекта Elg—>E2g и E2g—>Elg, которые для перехода дефекта E2j.-»Elg были равны Еа=231 мэВ и Ro(E2g->Elg)=3,4xl07 с"'. Порядок величины Ro(E2g->Elg) предполагает, что механизм этой трансформации контролируется электронным захватом. При обратной трансформации Elg->E2g параметры были соответственно с Еа(Е1Е—»E2,,) =378 мэВ и R0(E1K-»E21!) =6,7x10" с'1. При этом порядок может соответствовать процессу эмиссии,

который контролирует обратное конфигурационное преобразование дефекта. Был сделан вывод о том, что дефект представляет собой комплекс, в состав которого входят примесь и вакансия мышьяка. При эмиссии электрона происходит диссоциация этого комплекса на примесь и вакансию, а при захвате электрона они ассоциируются.

Глава III посвящена исследованиям радиационных дефектов с глубокими уровнями в эпитаксиальных слоях GaAs и AlGaAs. В первом параграфе приведен краткий обзор радиационных дефектов в и

описаны их свойства, обосновывается целесообразность исследований для определения природы дефектов.

Во втором параграфе представлены результаты DLTS-исследований процесса формирования радиационных дефектов,

образуемых при облучении п-ваАБ при Т=300 К протонами с энергией 6,7 мэВ, в зависимости от дозы облучения. Обнаружено образование ЕЬ2-дефекта, проявляющего эффект фотоемкостного гашения. Измерения

ч + о + ч

проводились на диоднои р -п -п -структуре, выращенной с помощью метода ЖФЭ при Ть=700°С. В п°-слое ОаА до облучения было обнаружено только два акцепторных уровня - НЬ2 и НЬ5 - с концентрациями порядка Зх1013см'3. Низкая концентрация свободных носителей в П°-слое (п~2х1015 см"3), отсутствие донорных ГУ позволяли, исследовать радиационные дефекты при малых дозах облучения, когда их концентрация была около 2x10й см"3. Были получены ВЕТ8-спектры для разных доз облучения. Оказалось, что, помимо известных дефектов ЕЗ, Е4 и Е5 [7] (Таблица 2), появляющихся в п- ОаА при их облучении высокоэнергетичными частицами, впервые было обнаружено образование

ЕГ2 -дефекта. При низких дозах

облучения Фр= 1х х1010 см2 в БЕТ8-спектре присутствовали только два ГУ - ЕЗ и ЕЕ2. При дозе Фр:=1х10" см'2 наряду с увеличением концентрации дефектов ЕЗ и ЕЕ2 в БЕТ8-спектре появился уровень Е4. Дальнейшее увеличение дозы до Фр=1х1012 см*2 приводило к росту концентрации дефектов ЕЗ и Е4 и образования дефекта Е5. При этом концентрация дефекта ЕЕ2 значительно не изменялась. Такое поведение связывалось с образованием изолированных дефектов в п-ОаА при низкой дозе облучения (Фр=1х1010 см"2). С ростом дозы облучения ( Ф=1х10и см'2 и Фр=1х1012 см"2) увеличивается концентрация радиационных дефектов и усиливается взаимодействие между ними, приводя к изменению электрических свойств дефектов. Наличие более мелких электронных ловушек рядом с ЕЕ2-дефектом приводит к увеличению темпа эмиссии электрона, захваченного на более глубокий уровень ЕЕ2-дефекта, в результате возрастания темпа многофононного туннелирования электрона между близко расположенными дефектами. При более высоких дозах облучения Фр=Зх1012 см'2 в БЕТ8-спектре наряду с увеличением концентрации дефектов ЕЗ, Е4 и Е5 наблюдался рост концентрации ЕЕ2-дефекта до уровня 1,1х10|4см"3. Измерения показали, что при освещении образца ИК-светом с длиной волны 1,11 мкм при температуре наблюдается эффект гашения фотоемкости, являющейся отличительным свойством ЕЕ2-дефекта (Рис.2). Спектральная характеристика этого эффекта полностью совпадает с зависимостью, известной для ЕЕ2-дефекта в объемном ваЛв.

Таблица 2

ЕЗ Е4 Е5 ЕЬ2

Е,, эВ 0.33 0.61 0.82 0.76

о„, см2 2.0-10-" 2.4-1014 1.610"'2 1.2-10"14

Отжиги радиационных дефектов при различных температурах в

600- BOO

t, с

потоке Аг в течение 30 мин. показали, что после термообработки при То=500°С в n-слое GaAs уровни Е4 и Е5, связанные с кластерами взаимодействующих дефектов, полностью аннигилируют. Концентрация уровня ЕЗ при этом уменьшается более чем на порядок, что связывается с рекомбинацией близко расположенных дефектов Уд5 и As,. Отжиг EL2-дефекта не наблюдался.

В третьем параграфе представлены результаты исследования бистибильных свойств El-дефекта, образующегося в легированных Si эпитаксиальных слоях AIxGai.xAs при их радиационном облучении электронами. Исследования проводили на эпитаксиальных слоях AlxGai.xAs n-типа с Au-барьер Шоттки, описанных в § 2.3. Они были облучены электронами с энергией 1 МэВ с дозами от Фе =3x1014 до 3х х1016см-2при температуре 300 К. При облучении образцов электронами с энергией 1 МэВ происходил рост концентрации всех низкотемпературных дефектов с увеличением дозы облучения. Пики уровня, которые были обозначены как Е1К и Е2е, при дозе облучения Фе =3х1014 см-2 увеличились примерно в четыре - пять раз, их параметры не менялись и идентифицировались с радиационным El-уровнем для AlxGa|.xAs с х=0,22. При увеличении дозы облучения до Фе =ЗхЮ16 см'2 параметры уровней претерпевали изменения. При изохронном отжиге с условиями Uoa=0 мы наблюдали пик Е1,= 180 мэВ. Параметры этого уровня совпали с соответствующими параметрами радиационно-индуцированного дефекта Е1, но д AljGa|.xAs х=0,36. При изохронном отжиге с Uoa<0, проявлялся уровень Е2,=50 мэВ. Наблюдаемые изменения в DLTS-спектрах связываются с проявлением свойств бистабильности радиационного дефекта, стабильным состоянием которого является уровень а

метастабильным состоянием - уровень Е2,. Проведенный изотермический отжиг с Uoa=0 показал, что при Т0=84-125 К происходит смещение

положения максимума пика Е2, в БЬТ8-спектре в высокотемпературную область в зависимости от величины температуры отжига Т0 и времени отжига г. Это соответствует изменению термической энергии активации уровня Е2, от 50 мэВ до 181 мэВ. Кроме того, наблюдался рост концентра ции этого пика N,0 с энергией активации, равной Еа=13 мэВ. Затем при Та>125К температурное положение максимума БЬТ8 пика Е2, стабилизировалось. В диапазоне температур Т0=84-125 К темп трансформации практически не изменялся, что не позволяло определить параметры перехода Еа и При Т0>125 К появилась возможность определить параметры трансформации этого перехода. Кинетика перехода была определена как кинетика первого порядка. Была определена зависимость Аррениуса для темпа трансформ Е2,ОЕ1,. Прои с с перехода характеризовался ловушкой с параметрами Еа(Е2,с>Е11) = 340 мэВ и 110=1,1x10" с*' Это отличается от того, что мы наблюдали в необлученном АЮаАв. В облученном АЮэАб порядок величины Я,, соответствует процессу одиночного атомного прыжка. Наблюдаемое изменение положения пика с увеличением Т0 позволяет предположить, что образующийся после облучения дефект проявляет мультистабильные свойства и представляет собой пару УагА5„ связанную кулоновским взаимодействием.

В чевертом параграфе представлены результаты исследований радиационных дефектов с глубокими уровнями, появляющихся при облучении фотопреобразователя на основе А1хОа|.хАз/ОаАз потоком протонов с энергией 6,7 МэВ. Образец представлял собой п-слой СаАэ'.Зп (п= 1-гЗ*1017 см"3), выращенный методом ЖФЭ на подложке п+-ОаАз. Сверху слой прикрывался широкозонным окном АЬвОаогАБ с толщиной около 1,5 мкм. Р-п-переход был сформирован на глубине 2,5-кЗ мкм от поверхности путем диффузии Хп из газовой фазы (р=1 см"3). Показано, что с изменением дозы облучения Фр от ЗхЮ10 см"2 до 3-1012 см"2 в ГМ.Т8-спектре быстро росла амплитуда пика Е, который при ФР=3Х1012 см"2 принимал несимметричную форму с резким спадом со стороны высокотемпературной области спектра. Температурное положение максимума пика Е (ТП1ах=2б0 К) не зависело от окна темпов эмиссии двухстробного интегратора, что не позволяло определить параметры ГУ. С увеличением дозы облучения росла концентрация радиационных дефектов, и усиливалось взаимодействие между ними и атомами примеси. Это приводило к тому, что в процессе измерения Б ЕТ8-спектра с захватом носителя на дефект при температуре, превышающей Тпи< пика Е, происходила перестройка кластера радиационных дефектов в новую конфигурацию с другим набором ГУ, которая не проявляла электрической

активности, что обуславливало необычную форму пика Е. Конфигурационные преобразования кластера дефектов изучались с помощью предварительного изохронного отжига Тотж=77-385 К при условиях Uoa<0 и Uoa=0. Изохронные отжиги показали, что захват электрона на дефект при Тотж>260 К вызывает обратимую перестройку кластера в конфигурацию, не проявляющую электрической активности. Аналогичный процесс происходил при измерении DLTS -спектра, о чем свидетельствовало совпадение критической пика Е.

Глава IV посвящена исследованиям рекомбинационно-стимулированных отжигов в GaAs- и AlGaAs-слоях и механизма деградации лазера на основе AIGaAs/GaAs-гетероструктур с квантовыми ямами. В первом параграфе приведен краткий обзор работ, посвященных рекомбинационно-стимулированным реакциям и механизмам деградации лазеров с квантовыми ямами.

Во втором параграфе представлены результаты исследования процессов деградации гетеролазерных структур с квантовой ямой на основе GaAs/AlGaAs, проведенных с помощью C-V-измерений и методом DLTS. Структуры были выращены методом МОС-гидридной эпитаксии. В наших исследованиях мы наблюдали, что в гетеролазерных структурах с квантовой ямой наблюдаются температурные изменения C-V- и n(W) характеристик. (Здесь W - толщина области пространственного заряда). Они обусловлены наличием интерфейсных состояний на гетерогранице p-Alo5Gao.jAs/n-Alo3Gao.7As. Энергия термической активации Еа изменения плотности состояний на гетерогранице ANS5 была Еа:=43 мэВ. После деградации энергия термической активации увеличивалась и становилась равной Еа=125 мэВ. Наблюдаемое увеличение Еа после деградации лазера связывается с изменением положения уровня Ферми, которое происходит из-за изменения плотности состояний на гетерогранице. При деградации в спектрах DLTS появляются новые пики, связанные с дефектами Asca и Voa. Концентрация этих дефектов ниже эффективной концентрации носителей. Максимум профиля распределения концентрации этих дефектов расположен вблизи гетерограницы. Концентрация DX-центров не меняется. Результаты, представленные в работе, находятся в соответствии с моделью роста дефектов темных линий за счет диффузии вакансий, в которой было показано, что процесс переползания дислокаций происходит посредством миграции хаотично распределенных вакансий по направлению к существующим дислокациям. Из полученных данных следует, что основным механизмом, приводящим к деградации лазера на основе -гетероструктур с квантовыми ямами, является процесс рекомбинационно-стимулированного переползания дислокаций, связанный

с поглощением точечных дефектов Уд5 (Elg -дефект), расположенных на гетерогранице. Процесс переползания дислокаций сопровождается генерацией Asca и Vca- Ранее во второй главе § 3 были подробно описаны свойства собственного дефекта Elg, обнаруженного в слоях AlGaAs, полученных МОС-гидридным методом.

В третьем параграфе приведены результаты исследований оптически индуцированного отжига дефектов и процесса рекомбинационно-стимулированной диффузии донорной примеси в эпитаксиальных слоях GaAs и AlGaAs, полученных методом ЖФЭ при сверхвысоких скоростях охлаждения. В качестве источника возбуждения был применен аргоновый лазер с длиной волны генерации 0,51 мкм. Измерение спектров фотолюминесценции (PL) осуществлялось при мощности накачки 50 мВт. Лазерный отжиг образцов проводился при мощности излучения 600 мВт в течение 5-10 минут при температуре жидкого азота. Спектры PL нелегированных слоев до и после отжига практически не менялись. Спектр PL AlGaAs-слоев до отжига имел узкую линию с Е =2,060 эВ. Линейное увеличение высоты этого пика при неизменности его энергии с ростом мощности возбуждения при температуре 4,2 К дало основание идентифицировать эту линию с экситоном, связанным на нейтральном доноре. После отжига эта линия гасилась и наблюдалась линия с энергией Е= 1,680 эВ, которая связывается с комплексом YM -примесь. Измерения DLTS-спектров показали, что при эпитаксиальном росте слоев AlGaAs образуется четыре электронных (El, Е2, DX, EL2) и одна дырочная ловушки (HL2). Уровень Е2 [7] обычно образуется при радиационном облучении и связывается комплексом (см. 3 § 3). Уровень HL2 типичен для слоев полученных

методом ЖФЭ, и принадлежит комплексу с Уд5 (см. 1 § 4). В этих слоях DX-центр связывается с донором VI группы, замещающим As в кристаллической решетке. После лазерного отжига концентрация дефектов уменьшилась в 2-4 раза. Концентрация свободных носителей, измеренная C-V-методом, уменьшилась после отжига примерно в 2 раза. В эпитаксиальных слоях n-GaAs в спектрах DLTS наблюдались широкий пик неосновных носителей (Н- band) и три пика электронных ловушек, которые идентифицировались с кластерами д е ф е Asq^V^ и EL2, обычно характерными для радиационно-облученных слоев После лазерного

отжига происходило уменьшение концентрации всех ловушек, индивидуальные характеристики дефектов становились неразличимыми. Наблюдалось образование кластеров электронных и дырочных ловушек. Изменения в PL- и DLTS-спектрах, наблюдаемые нами после лазерного отжига, могут быть поняты как рекомбинационно-геиерационный процесс,

состоящий из рекомбинационно-стимулированного отжига и рекомбинационно-стимулированной диффузии примеси. При проведении PL-измерений, а также в процессе лазерного отжига при 77К DX центр переводится в состояние, в котором он является мелким уровнем донора. При этом происходит образование экситона, связанного на нейтральном доноре, который наблюдается в спектрах PL. Междоузельный мышьяк As-, при рекомбинационно-стимулированном отжиге обладает достаточной подвижностью, что может привести к аннигиляции As¡ с Vas- Энергия, выделяющаяся при аннигиляции дефектов, передается фононам, которые усиливают процесс диффузии донорной примеси. Доноры объединяются с другой частью вакансий мышьяка, которая не проаннигилировала с As¡. Гашение линии с энергией Е =2,060 эВ в AlGaAs, по-видимому, связано как с процессом рекомбинационно-стимулированной диффузии донора, так и с образованием комплекса примесь-вакансия мышьяка. В случае GaAs рекомбинационно-стимулированный процесс ведет к аннигиляции части дефектов, связанных с

Глава V посвящена исследованиям эффектов взаимодействия квантовых точек и дефектов в -полупроводниковых

гетероструктурах с квантовыми точками. В первом параграфе приведен краткий обзор работ, посвященных проблемам получения квантовых точек, методам их исследований и физическим эффектам, связанным с их наличием в полупроводниковых гетероструктурах.

В втором и четвертом параграфах представлены результаты C-V- и DLTS-исследований дефектов с ГУ, образующихся в процессе формирования вертикально-сопряженных квантовых точек гетероструктур, и эмиссии носителей с состояний KT в зависимости от величины напряжения смещения Vr и толщин прослоек GaAs (doaAs) между рядами InAs KT. Исследуемые InAs/GaAs-гетероструктуры с ВСКТ были получены методом МПЭ на подложках n+-GaAs. Массивы КТ были сформированы в результате шестикратного осаждения 2 монослоев InAs, разделенных прослойками GaAs doaAs>50 А и doaAs=40 А. Толщины прослоек и число слоев КТ были определены методами

просвечивающей электронной микроскопии. ВСКТ были помещены в середину p°-GaAs толщиной 0,90 мкм. Были проведены измерения вольт-фарадных характеристик обеих р-п-гетероструктур InAs/GaAs с ВСКТ при температуре Т=82 К. Измерения показали наличие в профилях распределения концентрации свободных дырок р (Ur) для структуры с dGaAs>50A одного пика, а для структуры с doaAs=40 Ä-трех пиков, связанных с аккумуляцией носителей на квантовых состояниях ВСКТ. Этим пикам в профилях р (Ur), как следует из результатов наших DLTS-

исследований, соответствуют ГУ: пику в профи р*(и,)руктуры с do,^^ >50 А - уровень HD10C, а трем пикам в профиле р (Ur) структуры с doa,\s= 40 А - уровни HD1, HD2, HD3, соответственно. Для определения природы этих уровней были проведены исследования зависимости спектров DUTS от условий предварительного изохронного отжига с Ura< 0 или Ura = О При изменении условий изохронного отжига и оптической подсветки мы наблюдали смещение положения DLTS-пиков HDI0C и HDI, HD2, HD3 этих структур по температуре. Кроме этих пиков, наблюдались также DLTS-пики, идентифицируемые с уровнями примесей металлов (Cu II Ni) и известных точечных дефектов, таких как НГ5, представляющих собой комплекс собственных дефектов с вакансией мышьяка Vas и образующихся при избытке Ga в растворе-расплаве. Эти результаты показывают, что генерация точечных дефектов в ближайших окрестностях КТ в эпитаксиальных слоях GaAs происходит из-за нестехиометрии состава и искажений кристаллической решетки в локальных областях структуры при низкотемпературном осаждении и заращивании КТ. Поверхностные концентрации дефектов и КТ были близки и равны ~10м см'2. Изменения в спектрах DLTS пиков HD10C и HD1, HD2, HD3 связывались с проявлением эффекта кулоновского взаимодействия между ионизованными дефектами решетки, расположенными в ближайших окрестностях с КТ, и носителями, локализованными в КТ, приводящего к образованию электростатического диполя. При изохронном отжиге с температурой 400 К и последующем охлаждении с Ura<0 до 80 К после подачи импульса заполнения происходит образование диполя, электрическое поле которого направлено в ту же сторону, что и поле р-п-перехода. Энергия термической активации дырок с квантовых состояний уменьшается в результате действия полевого эффекта, и пик DLTS смещается в низкотемпературную область спектра. При изменении температуры отжига будут изменяться заселенность ГУ и величина электростатического потенциала, что должно приводить к смещению DLTS-пика по температуре. При изохронном отжиге с Ura=0 образования диполя не происходит и пик DLTS остается на своем месте. Трансформация из состояния с образованием диполя и обратно происходила при температуре отжига около 250 К. Этот эффект является характерным признаком, который был использован нами для идентификации HDl0C, а также HD1, HD2 и HD3 пиков DLTS с состояниями ВСКТ. Остальные DLTS-пики подобных изменений не проявляли и связывались с известными точечными дефектами. Пики HDI, HD2 и HD3 обнаруживали также зависимость от величины импульса напряжения Ur, при котором измеряется DLTS-спектр. Они смещались в сторону высоких температур с ростом величины электрического поля при

его вариации от 50 до 100 кВ/см. При этом энергия термической активации уровней изменялась для НБ10С от 125 до 325 мэВ, НБ1 - от 110 до 240 мэВ. Для 1Ш10С, НБ1, НБ2 и ЕГОЗ БЕТ8-пиков бьши построены зависимости температурного положения их максимумов от величины иг, при которой измерялся данный БЕТ8-пик (Рис.3). Было сделано заключение о том, что наблюдается квантово-размерный эффект Штарка, приводящий к смещению уровней квантовых состояний в сторону

больших значений энергий. Вид этих зависимостей дал основание идентифицировать пики в спектрах БЕТ8 со связанными и антисвязанными, основными и возбужденными состояниями ВСКТ, которые были обозначены, соответственно, как Ь*. и 2р+. В ГМ.ТК-спектрах структуры с было определено только одно основное

квантовое состояние для дырок (Ь), проявляющее эффект КОЭШ. Это может быть связано с большим расстоянием между точками при ^СаА5>50 А, и при этих условиях гибридизации дырочных состояний КТ не происходит, а наблюдается эффект локализации дырок в одной из точек КТ-молекулы.

В третьем параграфе представлены результаты исследования метастабильной заселенности само организованных КТ в гетероструктурах, выращенных методом МПЭ. При проведении С-У-и БЕТ8-исследований р-п-структур ГпАБ/ОаАз, содержащих один массив КТ 1пА в матрице СаАв, в зависимости от условий предварительного изохронного отжига (ига <0 и 17, =0) было обнаружено, что при изохронном* отжиге с ига=0 и Та= 4 50 К амплитуды низкотемпературных БЕТ8-пиков измеренных с становятся меньше, чем при отжиге с Трансформация из состояния с в состояние с

HD2, HD3, HD4 и обратно происходила при температуре отжига около 250 К. Еще значительнее они становились, если измерения DLTS-спектров проводились при освещении белым светом. В случае КТ, ямы или поверхностных локализованных состояний DLTS-сигнал определяется соотношением AC/C=pdL/(2NdW2). Откуда следует, что увеличение заселенности локализованных состояний должно приводить к росту DLTS-сигнала. В то же время для дефектов, распределенных по всей толщине полупроводникового слоя, DLTS-сигнал определяется соотношением AC/C«-N,/2Na, и его величина будет уменьшаться при уменьшении концентрации дефекта с ГУ Nt и росте концентрации мелких акцепторов Na. Эти зависимости являются отличительными характеристиками для локализованных состояний. Оцененные поверхностные концентрации дырок на уровнях HD2 и HD3 были равны, соответственно, 9,4х109см"2 и 2,0x1010 см-2, что значительно меньше концентрации дефектов, расположенных в окрестности с КТ. Был сделан вывод, что уровни HD2, HD3, HD4 принадлежат локализованным состояниям квантовых и поверхностных уровней. Контролируемая и обратимая метастабильная заселенность энергетических состояний и амплитуды DLTS-сигналов этих уровней определяется изменением положения уровня Ферми в InAs/GaAs - гетероструктуре и зависит от температуры и условий изохронного отжига. Изменения положения уровня Ферми были обусловлены перезарядкой кластера бистабильных дефектов, который был обнаружен в слоях GaAs, в состав которого входят дефекты, характерные для GaAs, выращенного из раствора-расплава в Ga. С учетом результатов DLTS, C-V, ПЭМ и ФЛ-исследований был сделан вывод о том, что уровень HD2 является основным дырочным состоянием КТ, a HD3-, НD4-уровни являются моноэнергетическими поверхностными состояниями.

В пятом параграфе представлены результаты исследований влияния отжига после зарагцивания слоя InGaAs слоем GaAs на процесс формирования трехмерных когерентно-напряженных бездислокационных островков, а также точечных дефектов на гетерограницах с КТ и вблизи с ней. Исследуемые в этом параграфе InGaAs/GaAs-гетероструктуры (без прерывания роста и с прерыванием и in situ отжигом после осаждения слоя были получены методом газофазной эпитаксии из металл органических соединений (ГФЭ МОС). Квантовые точки InGaAs были помещены посередине нелегированного n-слоя GaAs (п=3х1015 см"3) толщиной 1,0 мкм. В обоих случаях n-слои выращивались на n+-GaAs подложках. Для создания р-п-перехода n-слои были покрыты слоем легированного С помощью методов ПЭМ было обнаружено, что в

неотожженных гетероструктурах InGaAs/GaAs происходит формирование трехмерных островков с дислокациями несоответствия, а в отожженном in situ образце - когерентно-напряженных трехмерных островков. Из C-V-измерений в неотожженной структуре, в отличие от отожженного in situ образца, было обнаружено существование области аккумуляции электронов, связанной как с состояниями КТ, так и с ГУ дефектов. DLTS измерения неотожженной структуры позволили определить, что среди дефектов вблизи КТ присутствуют такие известные дефекты, как EL2, 13, HL3, HS2, Н5. Концентрации ловушек были сравнимы с концентрацией мелких доноров, а дырочных ловушек больше, чем электронных. После

10

■е

га

Q

а ED3 A I

ED1 А / \ /\ * / V/Д /л '-''-ЗА //

\ « « ч Jir-лМ ■ » • .-.• / Г vi • 1 У / — 1

Рис. 4. ОЕЛ^-спектры неотожженной р-п-гетероструктуры МаАв/СаАз с трехмерными островками после изохронного отжига при Т,=450 К и охлаждении с ига= =0 (1); иа<0 (2); и&=1.9 В (3); и„<0 (4 - 6) Спектры (4 - 6) получены при освещени белым светом в процессе измерения спектра РЬТБ с интенсивностью 14 < 15 < 16 и (1-3)-без света.

_ 100 200 300

Temperature, К

отжига in situ исчезли EL2- и ЕDЗ-дефекты, связанные соответственно с образованием дислокаций и с поверхностными состояниями на гетерогранице концентрации остальных дефектов упали на

порядок и более. Были проведены исследования зависимости спектров DLTS и обратимости изменения C-V-характеристик от температуры и различных условий предварительного изохронного отжига (Ufa>0, Ura <0 и Ur =0), а также при оптической подсветке (Рис.4). Обнаружена зависимость амплитуды пиков EDI, ED2 и ED3 от условий отжига и интенсивности оптической подсветки. Еще значительнее они становились, если измерения DLTS-спектров проводились при освещении белым светом. Амплитуды обоих пиков росли с увеличением интенсивности света. Эти измерения (см. § 4) позволили сделать вывод о принадлежности DLTS-пиков EDI, ED2 и ED3 к локализованным квантовым и поверхностным уровням. Заселенность энергетических состояний и амплитуды DLTS-сигналов этих уровней определялись изменением положения уровня Ферми в InAs/GaAs-

гетероструктуре и управлялись перезарядкой донорных и акцепторных дефектов с помощью изохронных отжигов и белого света. Пики ED1 и ED2 были идентифицированы с возбужденным и основным состояниями КТ.

Уменьшение более чем на порядок концентраций Ntd и Nta в отожженном in situ образце приводило к тому, что степень заполнения состояний КТ уже не определялась перезарядкой донорных и акцепторных дефектов с ГУ. Произошло изменение характера поведения DLTS-пика ED2* в зависимости от условий проведения изохронных отжигов и подсветки. Наблюдаемые изменения ED2*- пика в DLTS-спектрах определялись уже диполем, образуемым локализованными в КТ электронами и ионизованными донорами с ГУ, электрическое поле которого направлено в ту же сторону, что и поле p-n-перехода. Таким образом, было установлено, что проявление механизмов взаимодействия КТ и дефектов определяется соотношением концентрации легирующей примеси, донорных и акцепторных дефектов с ГУ и квантовых точек.

В шестом параграфе приводятся результаты исследований с помощью методов DLTS-процессов эмиссии и захвата электронов КТ в р-п-гетероструктурах в зависимости от условий изохронного

отжига с Ura<0 и Ura=0. Структуры были получены методом ГФЭ МОС за счет эффектов самоорганизации с прерыванием и in situ отжигом после осаждения КТ. Были проведены измерения DLTS-спектров при двух

ЕЮ

ED1

Рис. 5. 0[.Т5-спектры р-п-(етероструктуры 1пОаД5/СаЛ5 с квантовыми точками при напряжении импульса обратного смешения и,=0,5 В и импульсе заполнения ир=0 после изохронного отжига при Т4 =450 К при условии охлаждения: I - и„=0.

100 200 300 400 500

Т,К

условиях предварительного изохронного отжига: Ura-0 и Ura<0 (Рис.5). Спектры характеризовались наличием трех хорошо различимых пиков. Пик ED4, расположенный в ближайшей окрестности с КТ и не зависящий от условий отжига, был подобен радиационному Е4 (VAS-Asoa) -дефекту. Установлено, что положения двух других пиков,ЕБ1 (ED1#) и ED2 (ED2#) зависят от условий предварительного изохронного отжига и они связываются с состояниями КТ. Отжиг с Ura=0 приводил к смещению ED1 и ED2 DLTS-пиков в область более высоких температур. При измерении DLTS-спектров с разными темпами окон наблюдались изменения амплитуд EDI (ED1#)- и ED2 (ЕБ2#)-пиков, которые связывались с большой температурной зависимостью сечения захвата носителей а и определялись фактором заполнения ловушек. Это позволило по изменению зависимости высоты DLTS-пиков (S(tp)) от длительности импульса заполнения tp определить параметры теплового захвата ловушки (а и энергии активации сечения захвата Е0). Экспериментальные кривые этих зависимостей для DLTS-пиков ED2 и ED2# демонстрировали наличие двух экспоненциальных участков: быстрого (в диапазоне tp=(1-5) мкс) и медленного (в диапазоне tp:=( 1 -100) мкс). Были измерены температурные зависимости ст, варьируя темп окон для фиксированного значения tp. Для быстрого и медленного участков кривых S(tp) и для изохронных отжигов с Ura=0 и Ura<0 из зависимостей Аррениуса были определены величины барьеров захвата электрона; E*„f =48 мэВ, Е*а| =104 мэВ и Е„г =27 мэВ, Были определены разности энергий теплового захвата электронов для двух условий отжига, а также для быстрого и медленного захвата электронов, которые оказались равными, соответственно, AE0f =ДЕ„ |= E*0f - Eaf =27 мэВ, AE0|f =AE*0|f= E0i - Eof =56 мэВ. В то же время разность в энергиях тепловой эмиссии электрона, определяемых при двух условиях отжига была равна

=22 мэВ. Видно, что изменения условий отжига с Ura<0 на Ura=0 приводило к увеличению энергии термической эмиссии и росту высоты барьера захвата электрона КТ примерно на одну и ту же величину, равную (21-Л27) мэВ для всех длительностей импульса заполнения. Эти результаты показывают, что механизм, ответственный за уменьшение энергий захвата электрона КТ, для быстрого и медленного процессов при изменении условий отжига с Ura=0 на Ura<0 один и тот же. Он связан с образованием электростатического диполя между электронами КТ и заряженными дефектами при отжиге с встроенный электростатический потенциал

которого уменьшает разрыв зон на гетерогранице, понижая барьер для эмиссии и захвата электрона КТ. Однако образование диполя в случае

33 } MJC. ИАЦИОНАСЫИЯ

| екзлсогсхл

отжига с ига=0 не приводит к полному исчезновению барьера для захвата электрона, его величина при импульсах захвата 1р<5 мкс остается равной Ъа{=21 мэВ. Наличие барьера для захвата в этом случае связывается с проявлением эффекта кулоновской блокады при захвате второго электрона на основное з-состояние КТ. При длительностях импульсов захвата 1р>5мкс наблюдалось, что, независимо от условий изохронного отжига, высота барьера захвата увеличивается примерно в два раза, что связывалось с захватом третьего электрона на р-состояние КТ. При отжиге с и^О образования диполя не происходило, и величина разрыва зон определялась условиями формирования гетерограницы при росте структуры и кулоновской блокадой.

В приложении I дается краткий обзор работ по генерации, диффузии и дрейфу неравновесных носителей при облучении быстрыми электронами.

В приложении II дается краткое описание метода БЬТ8 и автоматизированной установки токового БЬТ8 спектрометра, а также установки для измерения электрофизических характеристик методом Ван-дер-Пау.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработан новый модуляционный метод спектроскопии оптических параметров глубоких уровней в локальных областях полупроводниковой структуры, основанный на регистрации модуляционного сигнала фототока Д1, возникающего при одновременном облучении структуры электронным зондом и монохроматическим ИК светом. Метод позволяет определять такие оптические параметры ГУ, как энергетическое положение ГУ в запрещенной зоне концентрация

дефектов с ГУ в локальных участках структур границы их ионизации.

2. Разработан способ определения параметров процесса рекомбинации в квазинейтральных областях и в слое объемного заряда р-п-перехода, основанный на анализе зависимостей величины тока, индуцированного тонким электронным зондом, от положения зонда, напряжения обратного смещения и тока поглощенных электронов. К числу этих параметров относятся: диффузионные длины неосновных носителей заряда (ЬД времена жизни электронов и дырок в р- и п-слоях (т„р), концентрации ловушек (К,) (для случаев, когда N<1.8 > N1 и Иа.а < N0.

3. Разработана методика С-У- и БЬТ8-измерений, позволяющая

различать спектры пространственно-локализованных состояний (поверхностных, квантовых точек, ям) от спектров дефектов с ГУ, распределенных по толщине эпитаксиального слоя.

4. Установлено влияние температуры начала кристаллизации (Ть) на механизм компенсации нелегированных эпитаксиальных слоев СаАэ , полученных методом ЖФЭ из раствора-расплава в ва. Показано, что в слоях СаАБ при Ть=650-800°С происходит образование п0-слоя, в компенсации которого совместно с фоновой примесью участвуют акцепторные ГУ НГ2 и НГ5. При этом с ростом Ть концентрации уровней НГ2 и НГ5 возрастают до 2x1014 см'3 и 7хЮ13 см"3. Установлено, что при Ть>850°С образуется ьслой, в компенсации которого наряду с акцепторными дефектами и примесями участвует донорный ЕЬ2-дефект

и проявляющий эффект

(Asoa) с концентрацией 5 х Ю14 см"'

метастабил.ьности.

5. Показана высокая термостабильность эпитаксиальных слоев GaAs в диапазоне То=500-г-850°С. Обнаружено, что при температуре выше 900°С происходит инверсия типа проводимости п°- и i-слоев в р0-тип, связанная с образованием нового акцепторного дефекта с ГУ симметрии А|, имеющим красную границу оптического сечения фотоионизации 360 мэВ и термическую энергию активации 330 мэВ.

6. Обнаружена зависимость концентрациилсобственных дефектов с ГУ от содержания изовапентной примеси Bi в растворе-расплаве Ga-Bi, связанная с контролированием отклонения состава от стехиометрического. Установлено, что с увеличением содержания Bi в жидкой фазе от 0 до 0,9 атомной доли происходит уменьшение концентрации HL2- и НЬ5-дефектовдо 4x1012см'3 и ЗхЮ|2см'3. При X|.b¡>0,6 ат.д. наблюдается образование новых дырочных ловушек HF1 и EL2, концентрации которых растут при приближении Хщ к 1 и связываются с изменением состава расплава в сторону увеличения содержания As по отношению к Ga.

7. Экспериментально показано, что природа собственных HL2- и НЬ5-дефектов связана с комплексами, в состав которых вхгг VAs, в • о время как HFl-дефект, который отжигается при температуре Т<^400°С с образованием ЕЬ2-дефекта, связан с As¡ И Ve» и имеет уровень с симметрией А|. Параметры HF1-уровня-спектральная зависимость с красной границей 0,36 эВ и острым максимумом сечения фотоионизации. 0,55 эВ—были подобны- уровню, обнаруженному в нелегированном после его термообработки при температуре Т = 950° С.

8. Обнаружено образование электронных ловушек, связанных с Уд5 и Asea в эпитаксиальных слоях GaAs и AlGaAs, выращенных методом ЖФЭ

при сверхвысоких скоростях охлаждения. Показано, что облучение этих слоев лазером с длиной волны X =0,51 мкм приводит к частичному оптически индуцированному отжигу дефектов и к рекомбинационно-генерационному процессу диффузии примеси с образованием комплекса вакансия мышьяка-донорная примесь.

9. Обнаружено, что в эпитаксиальных слоях GaP, выращенных методом ЖФЭ, с увеличением Ть от 700 до 950°С концентрация свободных электронов падает от 1,5х1017см-3 до 7,0* 1014 см-3, в то время как концентрация дефектов увеличивается в диапазоне от 3,5х1012 см'3 до 8,0х 1013 см'3.

10. Показано, что высококачественные р+-п°-п+-структуры GaAs и GaP могут послужить основой для создания линейных датчиков температуры с предельными характеристиками

соответственно, что определяется низким уровнем концентрации фоновой примеси и дефектов с ГУ.

11. Установлено, что гигантский механизм усиления фотосопротивлений связан с наличием области поверхностного заряда и пространственного разделения им дырок и электронов, приводящего к значительному увеличению их времени жизни.

12. Установлено, что DX-центр в зависимости от условий изохронного отжига и последующего охлаждения может находиться в одной из конфигураций - стабильной и метастабильной. Стабильная конфигурация характеризуется состоянием самозахвата с энергией термической эмиссии 442 мэВ. Метастабильная конфигурация определяется антисвязанным локализованным -состоянием с энергией термической эмиссии 181 мэВ и не имеет барьера для захвата электронов.

13. Обнаружено в эпитаксиальных п-слоях Alo.3Gao.7As, легированных Si и выращенных методом МОС гидридной эпитаксии, образование нового бистабильного дефекта, представляющего собой комплекс -примесный донор с кинетикой конфигурационной трансформации первого порядка и параметрами в стабильном состоянии, совпадающими с радиационным El-дефектом. При радиационном облучении образца концентрация Е1-дефекта в стабильном состоянии увеличивается, но кинетика трансформации определяется единичным прыжком. Дефект становится мультистабильным и является парой Френкеля Vas-As¡.

14. Обнаружено образование ЕЬ2-дефекта при облучении n-GaAs высокоэнергетичными протонами, проявляющего эффект гашения фотоемкости, природа которого связана с

15. Установлено образование бистабильного кластера

радиационных дефектов, происходящего при облучении солнечных элементов на основе AlGaAs/GaAs-гетероструктур протонами с энергией 6,7 МэВ при дозах Фр>1х1012 см'2.

16. Показано, что основным механизмом, приводящим к деградации лазерных AlGaAs/GaAs-гетероструктур с квантовой ямой, выращенных методом МОС гидридной эпитаксии, является процесс рекомбинационно-стимулированного переползания дислокаций, связанный с поглощением точечных • дефектов Vas, расположенных как на гетерогранице, так и в эпитаксиальных слоях. Процесс переползания дислокаций сопровождается генерацией дефектов

17. Установлено, что образование трехмерных островков с дислокациями несоответствия происходит при выращивании гетероструктур методом ГФЭ МОС без отжига. В случае проведения in situ отожига слоев, помимо формирования когерентных напряженных островков, являющихся КТ, наблюдается аннигиляция дефектов, связанных как с образованием дислокаций (EL2), так и локализованных на InGaAs/GaAs-гетерогранице. Концентрации остальных точечных дефектов решетки, расположенных в матрице GaAs и ближайшей окрестности с островкам InGaAs, уменьшаются более чем на порядок и становятся сравнимыми с поверхностной концентрацией КТ.

18. Обнаружено, что при низкотемпературном осаждении и заращивании ВСКТ InAs методом МПЭ в эпитаксиальных слоях GaAs происходит генерация точечных дефектов в ближайших окрестностях с КТ, возникающая из-за локальной нестехиометрии состава и искажений кристаллической решетки в локальных областях структуры.

19. Установлено, что наличие собственных точечных дефектов с ГУ, расположенных вблизи с КТ в (In,Ga)As/GaAs -гетероструктурах, обуславливает возникновение кулоновского взаимодействия носителей, локализованных в КТ, и ионизованных дефектов с ГУ, приводящего к образованию электрического диполя, встроенное поле которого изменяет высоту потенциального барьера для эмиссии и захвата носителей состояниями точки; (ii) метастабильной заселенности состояний КТ. Эти эффекты управляются с помощью оптических и электрических сигналов, при изохронных отжигах с включенным/выключенным напряжением смещения (Ura<0, Ura=0). Они возникают в (In,Ga)As/GaAs-гетероструктурах с одиночными и вертикально-сопряженными КТ, получаемых методами МПЭ и ГФЭ МОС. Определено, что метастабильная заселенность состояний КТ обнаруживается, если концентрация дефектов с ГУ в слое превышает концентрацию легирующей примеси и КТ в структуре.

20. Обнаружено, что носителям в (1п,Са)Аз/ОаА5 -гетероструктурах с КТ для их захвата квантовыми состояниями точки необходимо преодолеть барьер энергии, высота которого зависит от условий изохронного отжига при включенном/выключенном напряжении смещения (ига<0 ига=0), а также длительности импульса заполнения. При отжиге с ига<0 происходит формирование диполя, встроенный электростатический потенциал которого уменьшает разрыв зон на гетерогранице, понижая барьер для эмиссии и захвата электрона КТ. При отжиге с ига=0 образования диполя не происходит, и величина разрыва зон определяется условиями формирования гетерограницы при росте структуры и изменяется в зависимости от длительности импульсов захвата ^ от 48 до 105 мэВ.

21. Обнаружено проявление эффекта кулоновской блокады в зависимости от длительности импульса заполнения. Показано, что при отжиге с не происходит полного исчезновения барьера для захвата электрона, его величина при длительности импульсов захвата 1Р<5 мкс остается равной Е0^=27 мэВ и связывается с эффектом кулоновской блокады для захвата второго электрона на основное состояние КТ. При импульсах захвата 1р > 5 мкс высота барьера увеличивается на »56 мэВ, что определяется эффектом кулоновской блокады для захвата третьего электрона на возбужденное состояние КТ.

22. Установлено, что гибридизация квантовых состояний вертикально-сопряженных самоорганизующихся точек в ЬгАБ/ОаАз-гетероструктурах наблюдается при толщине прослоек ваАв между рядами

а при - эффект локализации дырок в одной

из точек КТ-молекулы.

23. Обнаружено, что в 1пАз/ОаА5-гетероструктурах с ВСКТ существует сильная зависимость положения уровней энергии, связанных и антисвязанных (8), основных и возбужденных (р) состояний для дырок ВСКТ от величины приложенного внешнего электрического поля, определяемого как проявление квантово-размерного эффекта Штарка.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ОПУБЛИКОВАНЫ:

1. Белобородко Б.А., Конников С.Г., Соболев М.М., Тропп Э.А. О поведении тока, индуцированного электронным зондом, в области объемного заряда структур с р-п-переходом// ЖТФ, 1981, т. О, № 10, с.2129-2131.

2. Жолудев В.М., Конников С.Г., Константинов А.О., Соболев М.М. Роль эффекта перепоглощения при определении диффузионной длины носителей заряда в слаболегированном методом тока,

индуцированного электронным зондом (ТИЭЗ)// ФТП, 1982, т. 16. , в.6, с. 1090-1092.

3. Конников С.Г., Константинов А.О., Соболев М.М. Исследования с помощью электронного зонда процессов безызлучательной рекомбинации в структурах на основе слаболегированного GaAs// ФТП, 1982, т. 16, в. 6, с. 1019-1022.

4. Дмитриев А.П., Конников С.Г., Соболев М.М. Локальный анализ глубоких центров с помощью электронного зонда// Изв.АН СССР, сер. физ., 1984, т. 48, № 12, с. 2360-2365.

5. Соболев М.М., Конников С.Г., Степанова М.Н. Исследования глубоких центров в нелегированном GaAs с помощью электронного зонда// ФТП, 1984, т. 18, в. 2, с. 383-385.

6. Bagraev N.T., Konnikov S.G., Raitsin A.B., Sobolev M.M. The study of the influence of deep level defects on GaAs epilayer electrophysical parameters with electron beam and photoelectron paramagnetic resonance methods// Cryst. Res. Technol., 1985, v. 20, N. 3, p.1387-1391.

7. Конников С.Г., Соболев М.М., Дмитриев А.П., Яссиевич И.Н. Индуцированный ток в p-n-структурах при локальной перезарядке глубоких уровней// Изв.АН СССР, сер. физ., 1987, т. 51, № 3, с.426-432.

8. Конников С.Г., Соболев М.М. Определение параметров безызлучатель-ной рекомбинации в p-n-структурах с помощью электронного зонда// ФТП, 1987, т. 21, в. 5, с. 938-941.

9. Конников С.Г., Машевский А.Г., Синицин М.А., Соболев М.М., Явич Б.С. Механизм усиления фототока в GaAs-AlGaAs- структурах// ФТП, 1987,т.21,в.7, с. 1327-1329.

10. Соболев М.М., Брунков П.Р., Конников С.Г., Степанова М.Н., Никитин В.Г., Улин В.П., Долбая А.Ш., Камушадзе Т.Д., Майсурадзе P.M. Механизм компенсации в многослойных структурах на основе нелегированного GaAs, выращенных из раствора-расплавав Ga// ФТП, 1989, т. 23, в.6, с.1058-1064.

11. Соболев М.М., Брунков П.Р., Конников С.Г. Спектроскопия глубоких уровней p-i-n-структур и плавных p-n-переходов в растровом электронном микроскопе// Изв. АН СССР, сер.физ., 1989, т. 54, № 2, с.264-266.

12. Брунков П.Р., Конников С.Г., Папенцев М.И., Соболев М.М., Степанова М.Н. Бистабильные дефекты в GaAs, выращенном методом жидкофазной эпитаксии// ФТП, 1989, т. 23, в. 9, с. 1689-1691.

13. Брунков П.Р., Калиновский B.C., Конников С.Г., Соболев М.М., Сулима О.В. Особенности поведения радиационных дефектов в структурах на основе AlxGa,.xAs/GaAs// ФТП, 1990, т. 24, в. 7, с. 1320-1322.

14. Брунков П.Р., Евтихиев В.П., Конников С.Г., Котельников Е.Ю.,

Папенцев М.И., Соболев М.М. Обнаружение нового метастабильного уровня DX-центра в тонких легированных Si слоях AlxGai-xAs// ФТП, J990, т. 24, в. H, с. 1978-1982.

15. Брунков П.Н., Гайбуллаев С, Конников С.Г., Никитин В.Г., Папенцев М.И., Соболев М.М. Дефекты с глубокими уровнями в GaAs, выращенном из раствора-расплава Ga-Bi// ФТП, 1991, т. 25, в.1, с.338-342.

16. Brunkov P.N., Konnikov S.G., Nikitin V.G., Sobolev M.M., Stepanova M.N. Deep levels in undoped GaAs grown by LPE// Proceedings of the 1st International Conferrence on Epitaxial Crystal Growth, Budapest, Hungary, April 1-7, 1990 (Crystal Properties and Preparation, 1991, v.32-34, p.546-548).

17. Brunkov P.N., Kalinovky V.S., Nikitin V.G., Sobolev M.M. Generation of the EL2 defect in n- irradiated by high energy protons// Semicond. Sci.TechnoL, 1992, v.7, p. 1237-1240.

18. Brunkov P.N., Konnikov S.G., Sobolev M.M. Generation of the EL2 defect in n-GaAs irradiated by high energy protons// Defect and Diffusion Forum, 1993, vols.103-105, p.l11-117,

19. Соболев М.М., Гитцович А.В., Папенцев М.И., Кочнев И.В., Явич Б.С. Механизм деградации (GaAs/AIGaAs)Aa3epa с квантовой ямой// ФТП, 1992, т. 26, в. 10, с. 1760-1767.

20. Sobolev М.М., Gittsovich A.V., Konnikov S.G., Kochnev I.V., Yavich D.S. Deep level defects detection in degradation well laser// Proceeding of the 17th International Conference on Defects in Semiconductors, ICDS-17 (Materials Sci. Forum, 1994, vols. 143-147, p. 1547-1552).

21. Соболев M.M., Кочнев И.В., Папенцев М.Й. Новый бистабильный дефект с глубокими уровнями в A^Ga^As, легированн омФ Т П, 1994, т. 28, в. 4, с. 663-670.

22. Sobolev M.M., Kochnev I.V., Papentsev M.I., Kalinovsky V.S. A bistable defect in Si-doped AlGaAs// Proceeding of the 18th International Conference on Defects in Semiconductors, ICDS-18, Sendai, Japan, July 23-28, 1995 (Materials Sci. Forum, 1995, v. 196-201, pt.2, p. 1097-1102).

23. Abramov A.V., Deryagin N.G., Deryagin A.G., Kuchinsky V.I., Sobolev M.M., Papentsev V.I. Optical induced anneal of GaAs and AlGaAs layers// Proceeding of the 18 th International Conference on Defects in Semiconductors, ICDS-18, Sendai, Japan, July 23-28, 1995 (Materials Sci. Forum, 1995, vols 196-201, pt.3, p.1437-1442).

24. Sobolev M.M., Kochnev I.V., Papentsev M.I., Kalinovsky V.S. Metastable defects in as-grown and electron irradiated AlGaAs// Semicond. Sci. Technol., 1996, v.l 1, p. 1692-1695.

25. Соболев М.М., Абрамов А.В., Дерягин Н.Г., Кучинский В.И., Дерягин А.Г., Папенцев М.И. Рекомбинационно-стимулированный отжиг в

слоях GaAs и AIGaAs// ФТП, 1996, т. 30, в. 6, с. 1108-1114.

26. Соболев М.М., Ковш А.Р., Устинов В.М., Жуков А.Е., Максимов М.В., Леденцов Н.Н., Нестационарная спектроскопия глубоких уровней InAs/GaAs лазерных структур с вертикально-связанными квантовыми точками// ФТП, 1997, т. 31, в. 10, с. 1249-1254.

27. Sobolev M.M., Kovsh A .R., Ustinov V.M., Zhukov A .E., Maximov M.V., Ledentsov N.N. Coulomb interaction between carriers localized in InAs/GaAs quantum dots and on point defects// Proceeding of 19th Int.Conf. on Defects in Semiconducturs, July 21-25, 1997, Aveiro (Portugal), Material Sci. Forum, 1997, vols. 258-263, pt.3 p. 1619-1624.

28. Sobolev M.M., Kovsh A.R., Ustinov V.M., Egorov A.Yu., Zhukov A.E., Maximov M.V., Ledentsov N.N. Deep level transient spectroscopy of the InAs/GaAs vertically coupled quantum dot laser structures// Proceeding of Internal Symp. "Nanosrructures: Physics and Technology". June 23-27, 1997, St.Petersburg, Russia, p.274-277.

29. Соболев М.М., Никитин В.Г. Высокотемпературный диод на основе эпитаксиальных слоев GaP// Письма в ЖТФ, 1998, т. 24, в.9, с. 1-7.

30. Соболев М.М., Ковш А.Р., Устинов В.М., Егоров А.Ю., Жуков А.Е., Мусихин Ю.Г. Емкостная спектроскопия глубоких состояний в InAs/GaAs гетероструктурах с квантовыми точками//ФТП, 1999, т. 33, в.2, с. 184-193.

31. Sobolev M.M., Kovsh A.R., Ustinov V.V., Egorov A.Yu., Zhukov A.E., Musikhin Yu.G. Metastable population of InAs/ GaAs state in self assembled quantum dots// J.Electronic Mat., 1999, v.28, p.491-495.

32. Sobolev M.M., Kochnev I.V., Lantratov V.M., Cherkashin N.A., Emtsev V.V. Hole and electron traps in the heterostructures with quantum dots// Physica B. Cond matter., 1999, v.273-274, p.959-962.

33. Соболев M.M., Кочнев И.В., Лантратов В.М., Берт Н.А., Черкашин НА, Леденцов Н.Н. Термоотжиг дефектов в InGaAs/GaAs-гетероструктурах с трехмерными островками// ФТП, 2000, т. 34, в. 2, с. 200 -210.

34. Соболев М.М., Кочнев И.В., Лантратов В.М. Взаимодействие квантовых точек и дефектов в полупроводниковых гетероструктурах (InAs)Ga/GaAs// Матер, сов. "Нанофотоника". Н.Новгород. 2000, с. 62-65.

35. Medvedkin G.A., Sobolev M.M., Solov'ev S.A P-n and p-n-p junction arrays in CuInSe2 crystals: Cathodoluminescence and capacitance study// J.Appl.Phys., 1997, v.82, pp.5167-5175.

36. Соболев М.М., Кочнев И.В., Лантратов В.М., Леденцов Н.Н. Исследования, захвата электронов квантовыми точками с помощью нестационарной спектроскопии глубоких уровней// ФТП, 2001, т. 35, в. 10, с. 1228-1233.

37. Sobolev M.M., Lantratov V.M. The influence of Coulomb effects on electron

emission and capture in InGaAs/GaAs self-assembl quantum dots// Physica B. Cond matter., 2001, vols. 308 -310, p. 1113-1116.

38. Соболев M.M., Лантратов B.M. Влияние кулоновского взаимодействия квантовых точек и дефектов в InGaAs/GaAs-гетероструктурах на процессы теплового захвата электронов// Материалы совещания "Нанофотоника".

H.Новгород. 2001, с. 85-88.

39. Соболев М.М., Устинов В.М., Жуков А.Е., Мусихин Ю.Г., Леденцов Н.Н. Исследования эффекта Штарка вертикально- сопряженных квантовых точек в гетероструктурах InAs/GaAs// ФТП, 2002, т.36, в.9, с. 1089-1096.

40. Sobolev M.M., Ustinov V.V., Zhukov A.E., Ledentsov N.N. Quantum-confined Stark effect in InAs/GaAs vertically coupled quantum dots// Proceeding of 26th International Conference on the Physics of Semicond., Edinburgh, Scotland, UK, 29 July - 2 August, 2002.

41 Соболев М.М., Устинов В.М., Жуков А.Е. Штарк эффект в InAs/GaAs-гетероструктурах с вертикально-сопряженными квантовыми точками // Материалы совещания "Нанофотоника". Н.Новгород. 2003, с. 471-420.

42. Конников С.Г., Соболев ММ. Способ контроля качества полупроводниковых структур//А.с. СССР, № 1124805.

43. Конников С.Г., Соболев М.М. Способ определения электрофизических параметров полупроводниковых материалов//А.с.СССР, № 1529938.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

I. Евстигнеев К.В., Корольков В.И., Рожков А.В. Исследование температурной стабильности пикосекундных арсенидгаллиевых динисторных коммутаторов// ПЖТФ, 1998, т. 24, в. 15, с. 73-78.

2. Martin G.M., Mitonneau A., Mircea A. Hole traps in bulk GaAs crystals // Electron. Lett., 1977, v.13, N.22, p.666-668.

3. Перель В.И., Яссиевич И.Н. Модель глубокого примесного центра в полупроводниках в двухзонном приближении// ЖТЭФ, 1982, т.82, № 1, с.237-245.

4. Chantre A. Metastable defects in silicon// Mat. Res. Symp. Proc, 1988, v.lO4,p.37-46.

5. Chadi D.J. Tetrahedrally symmetric AY-like states of substitutional donors in GaAs and ALGa,..tAs alloys// Phys. Rev. B, 1992, v.46, N.I 1, p.6777-6780.

6. Hjalmarson H. P., Drummond T. J. Long-Lived Resonance States in «-doped AlGaAs// Phys. Rev. Lett., 1988, v. 60, N. 23, p.2410-2413.

7. Pons D., Bourgoin J. C. Irradiation-induced defects in GaAs// J. Phys.C: Solid State Phys., 1985, v.18, N.9, p. 3839-3871.

Отпечатано в типографии ПИЯФ РАН 188300, Гатчина Ленинградской обл., Орлова роща Зак. 48, тир. 100, уч.-изд. л. 2,6; 22.01.2004 г.

#-404 S

1.1. 1.2.

1.2.1.

1.2.1.1. 1.2.1.2. 1.2.2. 1.2.2.1. 1.2.2.2.

1.2.3.

1.2.4.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Дефекты с глубокими уровнями в нелегированных 18 слоях ваА« и ваР, полученных методом жидкофазной эпитаксии, и оптимизация технологии получения структур на их основе

Введение 18

Исследования электрофизических параметров и дефектов с 25 глубокими уровнями в эпитаксиальных р-п структурах на основе нелегированного ваАв электронно-зондовыми методами

Определение параметров закона рекомбинации в области 25 объемного заряда р-п и р-ьп полупроводниковых структур с помощью электронного зонда

Особенности поведения ТИЭЗ и КЛ в структурах на основе 25 нелегированного СаАз

Теоретические модели расчета кривых ТИЭЗ при локальной 29 перезарядке глубоких уровней

Модуляционная спектроскопия глубоких уровней с 41 помощью электронного зонда

Физические основы метода модуляционной спектроскопии 41 глубоких уровней с помощью электронного зонда Результаты исследования глубоких уровней в р-п 45 структурах на основе эпитаксиального СаА$ методами модуляционной спектроскопии

Определение параметров закона рекомбинации в 58 квазинейтральных областях полупроводниковых структур с помощью электронного зонда

Исследования механизма усиления фототока в СаАэ/АЮаАв 68

1.3.

1.3.1.

1.3.2.

1.3.3.

1.3.4.

1.4.

1.5.

1.6.

ГЛАВА 2

2.1. 2.2.

2.3.

2.4.

ГЛАВА 3

3.1.

3.2.

3.3.

3.4. структурах с помощью модуляционной методики Влияние температуры начала кристаллизации на механизм 71 компенсации и процесс образования дефектов в GaAs, выращенном из раствора-расплава Ga-As

Введение 71

Исследования р-n структур методом Ван-дер-Пау 73

Токовая DLTS спектроскопия дефектов и примесей с 76 глубокими уровнями в р-n структурах

Оптическая модуляционная спектроскопии глубоких 82 уровней с помощью электронного зонда

Дефекты с глубокими уровнями в GaAs, выращенном из 86 раствора-расплава Ga-As-Bi

Особенности получения GaP полупроводниковых структур 98 методом жидкофазной эпитаксии

Выводы к главе 1 104

Бистабильные дефекты и примеси с глубокими 107 уровнями в эпитаксиальных слоях AlGaAs

Введение 107

Метастабильное состояние DX-центра в легированных Si 109 эпитаксиальных слоях AlxGaixAs

Бистабильные свойства собственного El дефекта в 115 легированных Si эпитаксиальных слоях AlxGaixAs

Выводы к главе 2 122

Радиационные дефекты с глубокими уровнями в 123 эпитаксиальных слоях GaAs и AlGaAs

Введение 123

Генерация EL2 дефекта в n-GaAs при радиационном 126 облучении протонами и электронами высокой энергии Бистабильные свойства радиационного El дефекта в 136 легированных Si эпитаксиальных слоях AlxGaixAs. Радиационные дефекты с глубокими уровнями в солнечных 143 элементах на основе гетероструктур AlGaAs/GaAs

3.5. Выводы к главе 2 147

ГЛАВА 4. Рекомбинационно-стимулированные отжиги в GaAs и 149 AIGaAs слоях и гетеролазерных структурах на их основе

4.1. Введение 149

4.2. Исследования механизма деградации лазера на основе 152 AlGaAs/GaAs-гетероструктур с квантовыми ямами

4.3. Рекомбинационно-стимулированный отжиг в слоях GaAs и 162 AIGaAs

4.4. Выводы к главе 4 169

ГЛАВА 5. Взаимодействие квантовых точек и дефектов в 170

InAs,Ga)/GaAs полупроводниковых гетероструктурах с квантовыми точками

5.1. Введение 170

5.2. Эффект кулоновского взаимодействия квантовых точек и 176 дефектов в гетероструктурах InAs/GaAs с вертикально сопряженными квантовыми точками, выращенных методом молекулярно-пучковой эпитаксии

5.3. Метастабильная заселенность саморганизованных 189 квантовых точек в InAs/GaAs гетероструктурах, выращенных методом молекулярно-пучковой эпитаксии.

5.4. Эффект Штарка вертикально сопряженных квантовых 205 точек в гетероструктурах InAs/GaAs, выращенных методом молекулярно-пучковой эпитаксии

5.5. Термоотжиг дефектов InGaAs/GaAs гетероструктурах с 217 трехмерными островками, выращенных методом газофазной эпитаксии из металлорганических соединений

5.6. Влияние кулоновских эффектов на электронную эмиссию и 234 захват саморганизованными квантовыми точками InGaAs/GaAs

5.7 Выводы к главе 5 246

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 249

Публикации по диссертации 253

ЛИТЕРАТУРА 257

Приложение I 279

I.1. Генерация, диффузия и дрейф неравновесных носителей при 279 облучении быстрыми электронами

Приложение II 285

ПЛ. DLTS метод 285

II.2. Автоматизированная установка токового DLTS 287 спектрометра.

П.З. Установка для измерения электрофизических 290 характеристик методом Ван-дер-Пау

Актуальность темы. Арсенид галлия, как и многие другие полупроводники АЗВ5, является важнейшим материалом для сверхбыстрых электронных и оптических приборов, но они почти всегда содержат точечные дефекты кристаллической решетки, размер которых равен размеру атомов решетки. К числу точечных дефектов относятся: атомы междоузлия, вакансии решетки, пары междоузлия-вакансии, дефекты перестановки (antisite), кластеры и комплексы. Точечные дефекты в полупроводниках, действующие как ловушки электронов и дырок проводимости и имеющие обычно концентрацию в 10"6 раз меньшую, чем концентрация атомов, могут оказывать значительные, как нежелательные, так и полезные эффекты на электронные и оптоэлектронные свойства материалов и приборов. Знание и понимание электронных свойств, поведения и структуры дефектов являются, следовательно, весьма существенными и актуальными для дальнейшего развития технологии полупроводников АЗВ5, так как точечные дефекты рождаются в полупроводниках в процессе роста кристаллов и эпитаксиальных слоев, при ионной имплантации, травлении, а также при радиационном облучении. Их присутствие в полупроводниках может значительно влиять на темп диффузии примесей атомов и на процессы деградации приборов. Развитие физики полупроводников и технологии способствовало также появлению целого ряда новых идей: самоорганизации, метастабильности, рекомбинационно-стимулированного усиления и диффузии, квантового эффекта, становящихся важными для объектов с очень маленькими размерами. Новые типы дефектов так же, как и их специфическое поведение в полупроводниках, обнаруживаются по мере быстрого развития технологий, что предопределяет актуальность постоянного интереса к дефектам. Новые вопросы, связанные с изучением дефектов, часто возникают из практического опыта при исследовании полупроводниковых объектов, в частности, - полупроводниковых гетероструктур с самоорганизующимися квантовыми точками (КТ). Следует отметить, что в литературе, на момент выполнения работы, отсутствовали сведения об экспериментальных исследованиях точечных дефектов и их влияния на заселенность квантовых состояний так же, как и об их взаимодействии с квантовыми точками в таких системах. Не была установлена природа точечных дефектов, образующихся в (InAs,Ga)/GaAs-reTepocTpyTypax с самоорганизованными КТ, и соответственно не было информации о способах их подавления с помощью термоотжига in situ. Не было определено соотношение в концентрации точечных дефектов и КТ, приводящее к тому или иному механизму взаимодействия. Отсутствовали экспериментальные методы, позволяющие отличить пространственно-локализованные состояния в таких структурах от дефектов решетки. Изучение всех этих явлений в

InAs,Ga)/GaAs-reTepocipyKTypax является актуальной задачей физики полупроводников, а также микро- и оптоэлектроники.

Полупроводниковые квантовые структуры занимают в современной оптоэлектронике особое место. На их основе были созданы первые полупроводниковые лазеры, работающие при комнатной температуре. Актуальной является проблема повышения срока работы такого лазера, выяснение механизмов, лежащих в основе рекомбинационно-стимулированной деградации прибора, выяснения роли точечных дефектов в этом процессе.

Актуальной является задача получения эпитаксиальных слоев и приборов на основе соединений А3В5 (GaAs, GaP) с заданными и новыми свойствами, в которых компенсация слоев, распределение концентрации фоновых мелких примесей и дефектов с глубокими уровнями (ГУ) определяются технологическими условиями кристаллизации расплава. На момент выполнения работы практически отсутствовали экспериментальные исследования по влиянию температур начала кристаллизации на механизм компенсации эпитаксиальных слоев GaAs р-п-структур, полученных из раствора-расплава в Ga, и не было достаточного понимания роли и природы акцепторных дефектов с ГУ, а также и донорного дефекта типа EL2, участвующих в компенсации такой структуры. Не было также достаточно изучено влияние содержания изовалентной примеси Bi в жидкой фазе при выращивании эпитаксиальных слоев GaAs на концентрацию и тип образующихся при этом собственных дефектов решетки.

Актуальной проблемой физики дефектов и полупроводников являются исследования метастабильности дефектов и их свойств, в первую очередь EL2-дефекта и DX-центра в GaAs и AlGaAs, а также других дефектов, образующихся в процессе эпитаксиального роста и при их радиационном облучении протонами и электронами. Вопрос о том, что такое EL2-дефект - изолированный antisite-дефект или его комплекс с междоузельным мышьяком, может ли он быть сформирован в GaAs, выращенном из раствора-расплава в Ga и при радиационном облучении или нет, так же, как DX-центр - это дефект с отрицательной корреляционной энергией, а если так, то может ли он перейти в метастабильное антисвязанное состояние Ai донора замещения, был до последнего времени открытым.

Весьма актуальными задачами являются идентификация дефектов в сложных слоистых структурах и исследования физических характеристик в локальных областях полупроводниковых материалов и приборов. Этим требованиям отвечают электронно-зондовые методы исследования. К моменту начала работ, связанных с изучением материалов и структур на основе эпитаксиального нелегированного GaAs, не было адекватных электронно-зондовых методов определения параметров дефектов и примесей в локальных областях материалов и приборов, а также однородности в их распределении. Актуальной задачей стала потребность в разработке таких методов.

Целью настоящей работы является экспериментальное исследование и выявление новых свойств и природы точечных дефектов решетки с глубокими уровнями в эпитаксиальных слоях и структурах на основе соединений АЗВ5 (таких, как ОаАв, ваР и ОаАЬАэ), образующихся при различных методах роста, отжига и радиационном облучении слоев.

Эти исследования направлены также на:

• выявление механизмов влияния обнаруженных дефектов на заполнение уровней энергии КТ и взаимодействия дефектов с самоорганизующимися квантовыми точками в (1п,Аз)Оа/ОаАз- гетероструктурах;

• оптимизацию технологии получения слоев и структур с управляемым содержанием дефектов для создания новых, эффективных приборов микро- и оптоэлектроники;

• оценку потенциальных возможностей по использованию полупроводниковых наногетероструктур с КТ на основе соединений АЗВ5 для создания приборов микро- и оптоэлектроники с высокой степенью свободы управления зонной структурой и электрооптическими свойствами с помощью внешних и встроенных электрических полей.

Для достижения указанных целей решался следующий комплекс задач.

• Разработка электронно-зондовых методов исследования процесса рекомбинации и спектроскопии центров с ГУ в локальных областях эпитаксиальных слоев, основанных на регистрации тока, индуцированного электронным зондом.

• Использование разработанных методов локальной спектроскопии дефектов с ГУ в многослойных ОаАэ полупроводниковых структурах для определения оптических параметров дефектов и параметров процесса рекомбинации.

• Разработка методики исследования пространственно-локализованных квантовых состояний точек, ям и поверхностных состояний, позволяющей отличать спектры этих состояний от спектров ГУ дефектов, распределенных по толщине эпитаксиального слоя с использованием вольт-фарадных (С-У) измерений и нестационарной спектроскопии глубоких уровней фЬТБ).

• Определение энергетического спектра ГУ дефектов решетки и квантовых состояний точек, а также анализ влияния на этот спектр как внешних, так и встроенных электрических полей с помощью ЭЬТБ спектроскопии при различных условиях предварительного обратимого изохронного, изотермического и оптического отжигов.

• Применение вольт-фарадных измерений и нестационарной спектроскопии ГУ для определения механизма деградации лазеров с квантовыми ямами.

Новое научное направление исследований, которое сформировалось в процессе выполнения диссертационной работы - это исследования новых свойств и природы точечных дефектов решетки с глубокими уровнями в эпитаксиальных слоях и структурах на основе соединений АЗВ5 (таких, как ОаАэ, ОаР и ОаА1Аз), эффектов их взаимодействия с самоорганизующимися (1п,Аз)Оа/ОаАз квантовыми точками с использованием новых методов исследования центров с глубокими уровнями в локальных областях слоистых структур.

Научная новизна работы. Все основные научные результаты, позволившие сформулировать выносимые на защиту научные положения, получены впервые.

• Разработаны методы определения оптических параметров центров с ГУ, процессов рекомбинации в локальных областях р-п-структур с помощью электронного зонда и разделения в спектрах БЬТБ сигналов, связанных с квантовыми состояниями точек от дефектов с ГУ.

• Обнаружены и детально исследованы свойства, условия образования и отжига ЕЬ2-дефекта и нового акцепторного дефекта НБ1 с уровнем (Еу + + 0,47) эВ в эпитаксиальных слоях ОаАэ, выращенных из раствора-расплава в Са при температурах начала кристаллизации выше 800°С и из раствора-расплава Оа-В1 при содержания В1 >0,6 атомной доли.

• Обнаружены и детально исследованы свойства и условия образования нового бистабильного дефекта с кинетикой конфигурационной трансформации первого порядка и параметрами в стабильном состоянии, совпадающими с радиационным Е1-дефектом, кинетика трансформации которого определяется единичным прыжком междоузельного мышьяка; метастабильного уровня антисвязанного локализованного А1 состояния ОХ-центра в легированных слоях А^Са^Ав

• Обнаружено образование комплекса вакансии мышьяка и дефекта (Уде) -(О) при частичном оптическом индуцированном отжиге дефектов (Ум и Аэоа) и рекомбинационно-стамулированной диффузии донорной примеси (D) в процессе их облучения лазером в эпитаксиальных слоях AlGaAs, выращенных методом жидкофазной эпитаксии (ЖФЭ) при сверхвысоких скоростях охлаждения. Обнаружена генерация точечных дефектов AsGa и VGa, сопровождающая эффект рекомбинационно-стимулированного переползания дислокаций при деградации GaAs/AlGaAs гетеролазеров с квантовой ямой.

В InAs/GaAs-гетероструктурах обнаружено сильное влияние дефектов с глубокими уровнями на заселенность состояний квантовых точек; кулоновское взаимодействие между ионизованными дефектами решетки и носителями, локализованными в квантовых точках, с образованием электростатического диполя, встроенное поле которого изменяет высоту потенциального барьера для эмиссии и захвата носителей квантовой точкой; сильная зависимость энергии уровней s- и р-состояний, вертикально-сопряженных квантовых точек от величины приложенного внешнего электрического поля.

Показано, что как рост температуры начала кристаллизации при выращивании GaAs из раствора-расплава в Ga, так и изменение содержания Bi в жидкой фазе позволяют контролировать концентрацию и номенклатуру собственных акцепторных (HL2, HL5 и HF1) и донорных (EL2) точечных дефектов, компенсацию слоев и структур. Показано, что in situ отжиг InGaAs слоев способствует формированию бездислокационных когерентных КТ, аннигиляции точечных дефектов решетки, связанных с образованием дислокаций в слое матрицы GaAs (EL2), локализованных на гетерогранице InGaAs/GaAs, и уменьшению на порядок концентрации остальных дефектов.

Научная и практическая ценность работы

Проведенные исследования механизмов компенсации GaAs и GaP позволили разработать технологию получения эпитаксиальных слоев и структур на основе GaAs и GaP методом ЖФЭ с параметрами и свойствами (с низкой концентрацией дефектов и примесей, высокой термостабильностью), необходимыми при создании линейных датчиков температур с рекордными параметрами. Результаты этих исследований использовались при изготовлении высоковольтных диодов и тиристоров повышенного быстродействия [1], также при производстве лазеров с длительным сроком эксплуатации.

• Были намечены пути создания принципиально новых обратимых электрических и оптических устройств памяти с экстремально высокой плотностью (Ю10 - 1011 бит/см2) с применением массива комплексов КТ-дефект.

• Разработанные новые методы токовой спектроскопии центров с ГУ в локальных областях р-п структур с помощью электронного зонда и монохроматического ИК света позволили провести исследования дефектов с ГУ в высокоомных полупроводниковых материалах и изучить изменения параметров рекомбинации по толщине эпитаксиального слоя. Применение этих методов позволило впервые в ОаАэ, выращенном методом ЖФЭ из раствора-расплава в ва при высокой температуре кристаллизации, обнаружить образование донорного ЕЬ2-дефекта, определить связь между концентрацией дефектов с ГУ и диффузионной длиной неосновных носителей, а также механизм усиления фототока в ОаАз/АЮаАэ гетероструктурах.

• Разработана методика различения в спектрах БЬТБ сигналов, связанных с состояниями КТ от дефектов с ГУ, позволившая решить такую важную научную проблему, как изучение состояний КТ, ям и глубоких поверхностных состояний на гетерогранице, определения их параметров, а также эффектов взаимодействия с дефектами решетки, влияния внешних и встроенных электрических полей на спектр энергии КТ.

Достоверность основных результатов подтверждается сравнительным анализом результатов, полученных с помощью различных взаимодополняющих и уточняющих методик, с имеющимися на сегодняшний день экспериментальными и теоретическими данными изучения электрических, оптических и структурных свойств дефектов с ГУ и массивов самоорганизующихся КТ в эпитаксиальных слоях и структурах.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Разработаны электронно-зондовые методы определения электрофизических параметров в локальных участках полупроводниковых структур, включающие

- метод модуляционной спектроскопии оптических параметров центров с ГУ, основанный на регистрации сигнала фототока Д1, возникающего при одновременном облучении структуры тонким электронным зондом и монохроматическим ИК светом;

- способ определения параметров процесса рекомбинации в квазинейтральных областях и в слое объемного заряда р-п-перехода, основанный на анализе зависимостей величины тока, индуцированного тонким электронным зондом, от положения зонда, напряжения обратного смещения и тока поглощенных электронов.

2. Компенсация нелегированных эпитаксиальных слоев ваЛв, полученных из раствора-расплава в йа, зависит от температуры начала кристаллизации (Ть). С увеличением Тъ растет концентрация собственных точечных дефектов и расширяется их номенклатура. При Ть >800° С в процессе роста СаАв происходит образование ¿-слоя, в компенсации которого наряду с акцепторными дефектами НЬ2 и НЬ5 участвует донорный ЕЬ2-дефект. Термообработка эпитаксиальных слоев ваЛв при Ть>900° С приводит к инверсии проводимости из I- и п- в р-тип, которая связана с генерацией нового акцепторного дефекта с глубоким уровнем симметрии А1 и красной границей оптического сечения фотоионизации 360 мэВ.

3. Изменение содержания изовалентной примеси В1 в жидкой фазе хВ1 контролирует концентрацию собственных точечных дефектов, связанных с отклонением состава ваАБ от стехиометрического. Увеличение содержания В! в жидкой фазе от 0 до 0,9 ат.д. приводит к уменьшению на порядок концентрации НЬ2- и НЬ5-дефектов. При хВ( >0,6 ат.д. происходит образование и рост концентрации нового глубокого акцепторного НР1-дефекта, отжигающегося при То>500°С с образованием ЕЬ2-дефекта. Глубокий уровень этого дефекта имеет симметрию А1, красную границу оптического сечения фотоионизации - 360 мэВ и энергию термической эмиссии дырок - 470 мэВ.

4. При радиационном облучении п-ваАБ протонами и электронами высокой энергии происходит генерация ЕЬ2-дефекта, проявляющего эффект гашения фотоемкости. С

11 ■) ростом дозы облучения до Фр=1х10 см" наблюдается монотонный рост концентрации ЕЬ2-дефекта. При дозе Фр=1х1012 см"2 в результате увеличения концентрации радиационных дефектов и усиления взаимодействия между ними происходит модификация электрических свойств ЕЬ2-дефекта: изменяется энергия термической активации и сечение захвата носителей заряда. При этом наблюдается рост концентрации дефектов Е4 и Е5, которые связаны с кластерами взаимодействующих дефектов.

5. В эпитаксиальных п-слоях Alo.3Gao.7As, легированных и выращенных методом МОС гидридной эпитаксии образуется бистабильный дефект, представляющий собой комплекс вакансия мышьяка - примесный донор, с кинетикой конфигурационной трансформации первого порядка и параметрами в стабильном состоянии, совпадающими с дефектом Е1, образующимся при радиационном облучении А^Са^хАэ. При радиационном облучении образца концентрация дефекта в стабильном состоянии увеличивается, но кинетика трансформации определяется единичным прыжком. Дефект становится мультистабильным и является парой Френкеля VAs-Asj.

6. Выращивание InGaAs/GaAs-гетероструктур методом газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений с in situ отжигом InGaAs слоев способствует, помимо формирования когерентных напряженных островков, являющихся квантовыми точками, аннигиляции дефектов, связанных с образованием дислокаций (EL2) и локализованных на InGaAs/GaAs-гетерогранице. Концентрации остальных точечных дефектов решетки, расположенных в матрице GaAs и ближайшей окрестности с островками InGaAs, уменьшаются более чем на порядок.

7. Наличие собственных точечных дефектов, расположенных вблизи с КТ в (In,Ga)As/GaAs-гетероструктурах, обуславливает возникновение (i) кулоновского взаимодействия носителей, локализованных в КТ, и ионизованных дефектов с ГУ, приводящее к образованию электрического диполя, встроенное поле которого изменяет высоту потенциального барьера для эмиссии и захвата носителей состояниями точки; (ii) а также метастабильной заселенности состояний КТ, управляемых с помощью оптических и электрических сигналов при изохронных отжигах с включенным/выключенным напряжением смещения (Ura<0, U„rO).

8. Гибридизация квантовых состояний вертикально-сопряженных самоорганизующихся точек в InAs/GaAs-гетероструктурах приводит к сильной зависимости положения уровней энергии связанных и антисвязанных (s) основных и возбужденных (р) состояний ВСКТ от величины приложенного внешнего электрического поля, определяемого как проявление квантово-размерного эффекта Штарка.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на IRV Всесоюзных конференциях по физическим процессам в полупроводниковых гетероструктурах (Ашхабад, 1976; Одесса, 1982; Минск, 1986, Калуга 1990); на III+VI Всесоюзных симпозиумах по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел (Звенигород, 1981, 1984, 1987 и 1989); V Всесоюзном совещании по исследованию арсенида галлия (Томск, 1982); Х-КХП Всесоюзных конференциях по физике полупроводников (Минск, 1985; Кишинев, 1988; Киев, 1990); Всесоюзном семинаре "Применение эпитаксиальной технологии в производстве силовых полупроводниковых приборов" (Сангасте, 1981); XXI Международной осенней школе по электронной микроскопии "Аналитическая электронная микроскопия" (Халле, ГДР, 1985); Всесоюзном семинаре "Электронно-зондовые методы исследования полупроводников" (Сухуми, 1986); Всесоюзной научной конференции "Фотоэлектрические явления в полупроводниках" (Ташкент, 1989); I Всесоюзной конференции по физическим основам твердотельной электроники (Ленинград, 1989), 1-ом координационном совещании секции "Диагностика полупроводников и полупроводниковых структур" (Наманган, 1990); 1st International Conference on Epitaxial Crystal Growth (Budapest, Hungary, 1990); 7th International Conference on Vapour Growth and Epitaxy (Nagoya, Japan, 1991); (16^-21 )th International Conference on Defects in Semiconductors (Bethlehem, USA, 1991; Gmunden, Austria, 1993; Sendai, Japan, 1995; Aveiro, Portugal, 1997; Berkeley, USA, 1999; Giessen, Germany); Первой национальной конференции "Дефекты в полупроводниках" (Санкт-Петербург, Россия, 1992); MRS 1992, 1994, 1995 Spring Meeting (San Francisco, USA); (Н5)-ой Российских конференциях по физике полупроводников (Нижний Новгород, 1993; Зеленогорск, 1995; Москва, 1997; Нижний Новгород, 2001); 12th International Conference Electronic Properties of Two-Dimensional Sistems (Tokyo, Japan, 1997); International Workshop on Nano-Physics and Electronics (Tokyo, Japan, 1997); 1st International Conference on Materials for Microelectronics (Barcelona, Spain, 1994); International Symposium "Nanostructures:Physics and Technology" (St.Petersburg, Russia, 1997); 40th Electronic Materials Conference-TMS (Charlottesville, Virginia, 1998); International Conference Physics at the Turn of the 21st Century (St.Petersburg, Russia, 1998); International Symposium on Formation, Physics and Device Application of Quantum Dot Structures ( Sapporo, Japan, 1998); Gordon Research Conference on Point and Line Defects in Semiconductors (Colby-Sawyer College in New London, USA, 1998); The 24th and 26th International Conference on the Physics of Semiconductors (Jerusalem, Israel, 1998; Edinburg, Scotland, UK, 2002); ISTC-Samsung Forum (Moscow, 2001); Совещании "Нанофотоника" (Н.Новгород, 2000-2003).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 41 статья и 2 авторских свидетельства, список которых приводится в конце автореферата.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы и 2 приложений. Она содержит 293 страницы, включая 100 рисунков, 13 таблиц, 294 ссылок.

Основные результаты опубликованы в следующих статьях:

1. Белобородко Б.А., Конников С.Г., Соболев М.М., Троп Э.Ф. О поведении тока, индуцированного электронным зондом, в области объемного заряда структур с р-п переходом// ЖТФ, 1981, том LI, №10, с.2129-2131.

2. Жолудев В.М., Конников С.Г., Константинов А.О., Соболев М.М. Роль эффекта перепоглощения при определении диффузионной длины носителей заряда (L<i) в слаболегированном GaAs методом тока, индуцированного электронным зондом (ТИЭЗ)// ФТП, 1982, том 16., в.6, с. 1090-1092.

3. Конников С.Г., Константинов А.О., Соболев М.М. Исследования с помощью электронного зонда процессов безызлучательной рекомбинации в структурах на основе слаболегированного GaAs// ФТП, 1982, том 16, в. 6, с. 1019-1022.

4. Дмитриев А.П., Конников С.Г., Соболев М.М. Локальный анализ глубоких центров с помощью электронного зонда// Изв.АН СССР, сер. физ., 1984, том 48, № 12, с. 2360-2365.

5. Соболев М.М., Конников С.Г., Степанова М.Н. Исследования глубоких центров в нелегированном GaAs с помощью электронного зонда// ФТП, 1984, том 18, в. 2, с. 383-385.

6. Bagraev N.T., Konnikov S.G., Raitsin A.B., Sobolev М.М. The study of the influence of deep level defects on GaAs epilayer e lectrophysical parameters with e lectron b earn and photoelectron paramagnetic resonance methods// Cryst. Res. Technol., 1985, v. 20, N. 3, p. 1387-1391.

7. Конников С.Г., Соболев M.M., Дмитриев А.П., Яссиевич И.Н. Индуцированный ток в р-п структурах при локальной перезарядке глубоких уровней// Изв.АН СССР, сер. физ., 1987, том 51, № 3, с.426-432.

8. Конников С.Г., Соболев М.М. Определение параметров безызлучательной рекомбинации в р-п структурах с помощью электронного зонда// ФТП, 1987, том 21, в. 5, с. 938-941.

9. Конников С.Г., Машевский А.Г., Синицин М.А., Соболев М.М., Явич Б.С. Механизм усиления фототока в GaAs-AlGaAs- структурах// ФТП, 1987, том. 21, в.7, с. 1327-1329.

10. Соболев М.М., Брунков П.Р., Конников С.Г., Степанова М.Н., Никитин В.Г., Улин В.П., Долбая А.Ш., Камушадзе Т.Д., Майеурадзе P.M. Механизм компенсации в многослойных структурах на основе нелегированного GaAs, выращенных из раствора-расплавав Ga// ФТП, 1989, в.6, с.1058-1064.

11. Соболев М.М., Брунков П.Р., Конников С.Г. Спектроскопия глубоких уровней p-i-n структур и плавных р-n переходов в растровом электронном микроскопе// Изв. АН СССР, сер.физ., 1989, том.,54, № 2, с.264-266.

12. Брунков П.Р., Конников С.Г., Папенцев М.И., Соболев М.М., Степанова М.Н. Бистабильные дефекты в GaAs, выращенном методом жидкофазной эпитаксии// ФТП, 1989, том 23, в. 9, с. 1689-1691.

13. Брунков П.Р., Калиновский B.C., Конников С.Г., Соболев М.М., Сулима О.В. Особенности поведения радиационных дефектов в структурах на основе AlxGai.xAs/GaAs// ФТП, 1990, том 24, в. 7, с. 1320-1322.

14. Брунков П.Р., Евтихиев В.П., Конников С.Г., Котельников Е.Ю., Папенцев М.И., Соболев М.М. Обнаружение нового метастабильного уровня DX-центра в тонких легированных Si слоях AlxGai.xAs// ФТП, 1990, том 24, в. 11, с. 1978-1982.

15. Брунков П.Н., Гайбуллаев С., Конников С.Г., Никитин В.Г., Папенцев М.И., Соболев М.М. Дефекты с глубокими уровнями в GaAs, выращенном из раствора-расплава Ga-Bi// ФТП, 1991, том 25, в.1, с.338-342.

16. Brunkov P.N., Konnikov S.G., Nikitin V.G., Sobolev M.M., Stepanova M.N. Deep levels in undoped GaAs grown by LPE// Proceedings of the 1st International Conference on Epitaxial Crystal Growth, Budapest, Hungary, April 1-7, 1990 (Crystal Properties and Preparation, 1991, v.32-34, p.546-548).

17. Brunkov P.N., Kalinovky V.S., Nikitin V.G., Sobolev M.M. Generation of the EL2 defect in n-GaAs irradiated by high energy protons// Semicond.Sci.Technol., 1992, v.7, p.1237-1240.

18. Brunkov P.N., Konnikov S.G., Sobolev M.M. Generation of the EL2 defect in n-GaAs irradiated by high energy protons// Defect and Diffusion Forum, 1993, vols.103-105, p.l 11-117,

19. Соболев M.M., Гитцович A.B., Папенцев М.И., Кочнев И.В., Явич Б.С. Механизм деградации (GaAs/AlGaAs) - лазера с квантовой ямой// ФТП, 1992, том 26, в.10, с. 1760-1767.

20. Sobolev М.М., Gittsovich A.V., Konnikov S.G., Kochnev I.V., Yavich D.S. Deep level defects detection in degradation GaAs/ AlGaAs well laser// Proceeding of the 17th International Conference on Defects in Semiconductors, ICDS-17, (Materials Sci. Forum, 1994, vols. 143-147, pp. 1547-1552).

21. Соболев М.М., Кочнев И.В., Паленцев М.И. Новый бистабильный дефект с глубокими уровнями в AlxGai.xAs, легированном Si// ФТП, 1994, том 28, в. 4, с. 663-670.

22. Sobolev М.М., Kochnev I.V., Papentsev M.I., Kalinovsky V.S. A bistable defect in Si-doped AlGaAs// Proceeding of the 18th International Conference on Defects in Semiconductors, ICDS-18, Sendai, Japan, July 23-28,1995 (Materials Sci. Forum, 1995, v.196-201, pt.2, p.1097-1102).

23. Abramov A.V., Deryagin N.G., Deryagin A.G., Kuchinsky V.I., Sobolev M.M., Papentsev V.I. Optical induced anneal of GaAs and AlGaAs layers// Proceeding of the 18th International Conference on Defects in Semiconductors, ICDS-18, Sendai, Japan, July 23-28, 1995 (Materials Sci. Forum, 1995, vols 196-201, pt.3, p.1437-1442).

24. Sobolev M.M., Kochnev I.V., Papentsev M.I., Kalinovsky V.S. Metastable defects in as-grown and electron irradiated AlGaAs// Semicond. Sci. Technol., 1996, v.l 1, p.1692-1695.

25. Соболев M.M., Абрамов A.B., Дерягин Н.Г., Дерягин А.Г., Кучинский В.И., Паленцев М.И. Рекомбинационно-стимулированный отжиг в слоях GaAs и AlGaAs// ФТП, 1996, том. 30, в. 6, с. 1108-1114.

26. Соболев М.М., Ковш А.Р., Устинов В.М., Жуков А.Е., Максимов М.В., Леденцов Н.Н., Нестационарная спектроскопия глубоких уровней InAs/GaAs лазерных структур с вертикально-связанными квантовыми точками// ФТП, 1997, том 31, в. 10, с. 1249-1254.

27. Sobolev М.М., Kovsh A.R., Ustinov V.M., Zhukov A.E., Maximov M.V., Ledentsov N.N. Coulomb interaction between carriers localized in InAs/GaAs quantum dots and on point defects// Proceeding of 19th Int.Conf. on Defects in Semiconducturs, July 21-25, 1997, Aveiro (Portugal), Material Sci. Forum, 1997, Vols 258-263, pt.3 pp.1619-1624.

28. Sobolev M.M., Kovsh A.R., Ustinov V.M., Egorov A.Yu., Zhukov A.E., Maximov M.V., Ledentsov N.N. Deep level transient spectroscopy of the InAs/GaAs vertically coupled quantum dot laser structures// Proceeding of Internal Symp. "Nanostructures: Physics and Technology". June 2327,1997, St.Petersburg, Russia, p.274-277.

29. Соболев M.M., Никитин В.Г. Высокотемпературный диод на основе эпитаксиальных слоев GaP// Письма в ЖТФ, 1998, том 24, в.9, с.1-7.

30. Соболев М.М., Ковш А.Р., Устинов В.М., Егоров А.Ю., Жуков А.Е., Мусихин Ю.Г. Емкостная спектроскопия глубоких состояний в InAs/GaAs гетероструктурах с квантовыми точками// ФТП, 1999, том 33, в.2, с. 184-193.

31. Sobolev М.М., Kovsh A.R., Ustinov V.V., Egorov A.Yu., Zhukov A.E., Musikhin Yu.G. Metastable population of InAs/ GaAs state in self assembled quantum dots// J.Electronic Mat., 1999, vol.28, p.491-495.

32. Sobolev M.M., Kochnev I.V., Lantratov V.M., Cherkashin N.A., Emtsev V.V. Hole and electron traps in the InGaAs/GaAs heterostructures with quantum dots// Physica B. Cond matter. ,

1999, vol.273-274, pp.959-962.

33. Соболев M.M., Кочнев И.В., Лантратов B.M., Берт Н.А., Черкашин Н.А., Леденцов Н.Н. Термоотжиг дефектов в InGaAs/GaAs гетероструктурах с трехмерными островками// ФТП,

2000, том 34, в. 2, с. 200 -210.

34. Соболев М.М., Кочнев И.В., Лантратов В.М. Взаимодействие квантовых точек и дефектов в полупроводниковых гетероструктурах (InAs)Ga/GaAs// Материалы совещания "Нанофотоника". Н.Новгород. 2000, с. 62-65.

35. Medvedkin G.A., Sobolev М.М., Solov'ev S.A. P-n and p-n-p junction arrays in CuInSe2 crystals: Cathodoluminescence and capacitance study// J.Appl.Phys., 1997, Vol 82, pp.5167-5175.

36. Соболев M.M., Кочнев И.В., Лантратов B.M., Леденцов Н.Н. Исследования захвата электронов квантовыми точками с помощью нестационарной спектроскопии глубоких уровней// ФТП, 2001, том 35, в. 10, с. 1228 -1233.

37. Sobolev М.М., Lantratov V.M. The influence of Coulomb effects on electron emission and capture in InGaAs/GaAs self-assembl quantum dots// Physica B. Cond matter., 2001, Vol. 308 -310, pp. 1113-1116.

38. Соболев M.M., Лантратов В.М. Влияние кулоновского взаимодействия квантовых точек и дефектов в InGaAs/GaAs гетероструктурах на процессы теплового захвата электронов// Материалы совещания "Нанофотоника". Н.Новгород. 2001, с. 85-88.

39. Соболев М.М., Устинов В.М., Жуков А.Е., Мусихин Ю.Г., Леденцов Н.Н. Исследования эффекта Штарка вертикально сопряженных квантовых точек в гетероструктурах InAs/GaAs// ФТП, 2002, т.36, в.9, с. 1089-1096.

40. Sobolev М.М., Ustinov V.V., Zhukov А.Е., Ledentsov N.N. Quantum-confined Stark effect in InAs/GaAs vertically coupled quantum dots// Proceeding of 26th Intern. Conf. On the Physics of Semicond., Edinburgh, Scotland, UK, 29 July - 2 August, 2002.

41 Соболев M.M., Устинов B.M., Жуков A.E. Штарк эффект в InAs/GaAs гетероструктурах с вертикально-сопряженными квантовыми точками// Материалы совещания "Нанофотоника". Н.Новгород. 2003, с. 471-420.

42. Конников С.Г., Соболев М.М. Способ контроля качества полупроводниковых структур// А.с. СССР, № 1124805.

43. Конников С.Г., Соболев М.М. Способ определения электрофизических параметров полупроводниковых материалов//А.с.СССР, № 1529938.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сформулируем в заключении основные выводы из диссертационной работы.

1. Разработан новый модуляционный метод спектроскопии оптических параметров глубоких уровней в локальных областях полупроводниковой структуры, основанный на регистрации модуляционного сигнала фототока Д1, возникающего при одновременном облучении структуры электронным зондом и монохроматическим ИК светом. Метод позволяет определять такие оптические параметры ГУ как: энергетическое положение ГУ в запрещенной зоне Е0, концентрацию дефектов с ГУ в локальных участках структур Nt, границы их ионизации.

2. Разработан способ определения параметров процесса рекомбинации в квазинейтральных областях и в слое объемного заряда р-п- перехода, основанный на анализе зависимостей величины тока, индуцированного тонким электронным зондом, от положения зонда, напряжения обратного смещения и тока поглощенных электронов. К числу этих параметров относятся: диффузионные длины неосновных носителей заряда (L<j), времена жизни электронов и дырок в р- и п-слоях (тП)Р), концентрации ловушек (Nt) (для случаев, когда Nd,a > Nt и Nd,a < Nt).

3. Разработана методика C-V- и DLTS-измерений, позволяющая различать спектры пространственно-локализованных состояний (поверхностных, квантовых точек, ям) от спектров дефектов с ГУ, распределенных по толщине эпитаксиального слоя.

4. Установлено влияние температуры начала кристаллизации (Ть) на механизм компенсации нелегированных эпитаксиальных слоев GaAs , полученных методом ЖФЭ из раствора-расплава в Ga. Показано, что в слоях GaAs при ТЬ=650+800°С происходит образование п°-слоя, в компенсации которого совместно с фоновой примесью участвуют акцепторные ГУ HL2 и HL5. При этом с ростом Ть концентрации уровней HL2 и HL5 возрастают до 2x1014 см"3 и 7x1013 см*3. Установлено, что при Ть>850°С образуется i-слой, в компенсации которого наряду с акцепторными дефектами и примесями участвует донорный ЕЬ2-дефект (AsGa) с концентрацией 5x1014 см"3 и проявляющий эффект метастабильности.

5. Показана высокая термостабильность эпитаксиальных слоев GaAs в диапазоне То=500+850°С. Обнаружено, что при температуре выше 900°С происходит инверсия типа проводимости п°- и i-слоев в р°-тип, связанная с образованием нового акцепторного дефекта с ГУ симметрии Аь имеющим красную границу оптического сечения фотоионизации 360 мэВ и термическую энергию активации 330 мэВ.

6. Обнаружена зависимость концентрации собственных дефектов с ГУ от содержания изовалентной примеси Bi в растворе-расплаве Ga-Bi, связанная с контролированием отклонения состава GaAs от стехиометрического. Установлено, с увеличением содержания Bi в жидкой фазе от 0 до 0,9 атомной доли происходит уменьшение концентрации HL2- и HL5-дефектов до 4*1012 см-3 и 3*1012 см-3. При хщ>0,6 ат.д. наблюдается образование новых дырочных ловушек HF1 и EL2, концентрации которых растут при приближении хщ к 1 и связываются с изменением состава расплава в сторону увеличения содержания As по отношению к Ga.

7. Экспериментально показано, что природа собственных HL2- и НЬ5-дефектов связана с комплексами, в состав которых входит VAs, в то время как HF1-дефект, который отжигается при температуре То>400°С с образованием ЕЬ2-дефекта, связан с As¡ и VGa и имеет уровень с симметрией Аь Параметры HF1-уровня: спектральная зависимость с красной границей 0,36 эВ и острым максимумом сечения фотоионизации 0,55 эВ, были подобны уровню, обнаруженному в нелегированном GaAs после его термообработки при температуре Т = 950° С.

8. Обнаружено образование электронных ловушек, связанных с Vas и AsGa в эпитаксиальных слоях GaAs и AlGaAs, выращенных методом ЖФЭ при сверхвысоких скоростях охлаждения. Показано, что облучение этих слоев лазером с длиной волны к =0,51 мкм приводит к частичному оптически индуцированному отжигу дефектов и к рекомбинационно-генерационному процессу диффузии примеси с образованием комплекса вакансия мышьяка-донорная примесь.

9. Обнаружено, что в эпитаксиальных слоях GaP, выращенных методом ЖФЭ, с увеличением Ть от 700 до 950°С концентрация свободных электронов падает от 1,5x1017 см"3 до 7,0х1014 см-3, в то время как концентрация дефектов увеличивается в диапазоне от З,5х1012см3 до 8,0x1013cm"3.

10. Показано, что высококачественные р+-п°-п+-структуры GaAs и GaP могут послужить основой для создания линейных датчиков температуры с предельными характеристиками 4,2+560 К и 77+740 К соответственно, что определяется низким уровнем концентрации фоновой примеси и дефектов с ГУ.

11. Установлено, что гигантский механизм усиления фотосопротивлений связан с наличием области поверхностного заряда и пространственного разделения им дырок и электронов, приводящего к значительному увеличению их времени жизни.

12. Установлено, что DX-центр в зависимости от условий изохронного отжига и последующего охлаждения может находиться в одной из конфигураций - стабильной и метастабильной. Стабильная конфигурация характеризуется состоянием самозахвата с энергией термической эмиссии 442 мэВ. Метастабильная конфигурация определяется антисвязанным локализованным Ai состоянием с энергией термической эмиссии 181 мэВ и не имеет барьера для захвата электронов.

13. Обнаружено в эпитаксиальных п-слоях Alo.3Gao.7As, легированных Si и выращенных методом МОС гидридной эпитаксии, образование нового бистабильного дефекта, представляющего собой комплекс VAs-примесный донор с кинетикой конфигурационной трансформации первого порядка и параметрами в стабильном состоянии, совпадающими с радиационным Е1-дефектом. При радиационном облучении образца концентрация Е1-дефекта в стабильном состоянии увеличивается, но кинетика трансформации определяется единичным прыжком. Дефект становится мультистабильным и является парой Френкеля VAs-Asi.

14. Обнаружено образование ЕЬ2-дефекта при облучении n-GaAs высокоэнергетичными протонами, проявляющего эффект гашения фотоемкости, природа которого связана с Asoa

15. Установлено образование бистабильного кластера радиационных дефектов, происходящего при облучение солнечных элементов на основе AlGaAs/GaAs-гетероструктур протонами с энергией 6,7 МэВ при дозах Фр>1><1012 см"2.

16. Показано, что основным механизмом, приводящим к деградации лазерных AlGaAs/GaAs-гетероструктур с квантовой ямой, выращенных методом МОС гидридной эпитаксии, является процесс рекомбинационно-стимулированного переползания дислокаций, связанный с поглощением точечных дефектов Vas, расположенных как на гетерогранице, так и в эпитаксиальных слоях. Процесс переползания дислокаций сопровождается генерацией дефектов Asoa и Voa

17. Установлено, что образование трехмерных островков с дислокациями несоответствия происходит при выращивании InGaAs/GaAs- гетероструктур методом ГФЭ МОС без отжига. В случае проведения in situ отожига InGaAs слоев, помимо формирования когерентных напряженных островков, являющихся КТ, наблюдается аннигиляция дефектов, связанных как с образованием дислокаций (EL2), так и локализованных на InGaAs/GaAs-гетерогранице. Концентрации остальных точечных дефектов решетки, расположенных в матрице GaAs и ближайшей окрестности с островками InGaAs, уменьшаются более чем на порядок и становятся сравнимыми с поверхностной концентрацией КТ.

18. Обнаружено, что при низкотемпературном осаждении и заращивании ВСКТ InAs методом МПЭ в эпитаксиальных слоях GaAs происходит генерация точечных дефектов в ближайших окрестностях с КТ, возникающая из-за локальной нестехиометрии состава и искажений кристаллической решетки в локальных областях структуры.

19. Установлено, что наличие собственных точечных дефектов с ГУ, расположенных вблизи с КТ в (1п,Оа)Ав/ОаАз-гетероструктурах, обуславливает возникновение (1) кулоновского взаимодействия носителей, локализованных в КТ, и ионизованных дефектов с ГУ, приводящего к образованию электрического диполя, встроенное поле которого изменяет высоту потенциального барьера для эмиссии и захвата носителей состояниями точки; (11) метастабильной заселенности состояний КТ. Эти эффекты управляются с помощью оптических и электрических сигналов при изохронных отжигах с включенным/выключенным напряжением смещения (ига<0, ига=0). Они возникают в (1п,Оа)Аз/ОаАз- гетероструктурах с одиночными и вертикально-сопряженными КТ, получаемых методами МПЭ и ГФЭ МОС. Определено, что метастабильная заселенность состояний КТ обнаруживается, если концентрация дефектов с ГУ в слое ваАБ превышает концентрацию легирующей примеси и КТ в структуре.

20. Обнаружено, что носителям в (1п,Оа)Аз/ОаАз-гетероструктурах с КТ для их захвата квантовыми состояниями точки необходимо преодолеть барьер энергии, высота которого зависит от условий изохронного отжига при включенном/выключенном напряжении смещения (ига<0 ига=0), а также длительности импульса заполнения. При отжиге с ига<0 происходит формирование диполя, встроенный электростатический потенциал которого уменьшает разрыв зон на гетерогранице, понижая барьер для эмиссии и захвата электрона КТ. При отжиге с ига=0 образования диполя не происходит, и величина разрыва зон определяется условиями формирования гетерограницы при росте структуры и изменяется в зависимости от длительности импульсов захвата 1Р от 48 до 105 мэВ.

21. Обнаружено проявление эффекта кулоновской блокады в зависимости от длительности импульса заполнения. Показано, что при отжиге с ига<0 не происходит полного исчезновения барьера для захвата электрона, его величина при длительности импульсах захвата 1Р<5 мкс остается равной мэВ и связывается с эффектом кулоновской блокады для захвата второго электрона на основное состояние КТ. При импульсах захвата 1р > 5 мкс высота барьера увеличивается на «56 мэВ, что определяется эффектом кулоновской блокады для захвата третьего электрона на возбужденное состояние КТ.

22. Установлено, что гибридизация квантовых состояний вертикально-сопряженных самоорганизующихся точек в 1пАз/ОаАз- гетероструктурах наблюдается при толщине прослоек GaAs между рядами InAs KT dGaAs=40Á, а при doaAs>50Á - эффект локализации дырок в одной из точек КТ-молекулы.

23. Обнаружено, что в InAs/GaAs-гетероструктурах с ВСКТ существует сильная зависимость положения уровней энергии, связанных и антисвязанных (s), основных и возбужденных (р) состояний для дырок ВСКТ от величины приложенного внешнего электрического поля, определяемого как проявление квантово-размерного эффекта Штарка.

1. Мельвидский М.Г., Освенский В.Б. Структурных дефекты в эпитаксиальных слоях полупроводников.// М.,: Металлургия, 1985,256 с.

2. Уфимцев В.Б., Акчурин Р.Х. Физико-химические основы технологии полупроводниковых материалов// М.,: Металлургия, 1983, 224 с.

3. Андреев В.М., Долгинов Л.М., Третьяков Д.Н. Жидкофазная эпитаксия в технологии полупроводниковых приборов// М.: Советское радио, 1975, 328 с.

4. Blom G.M. Native defects and stoichometry in GaALAs// J. Cryst. Growth, 1976, v.36, N.l, p.125-137.

5. Бублик B.T., Морозов A.H., Освенский A.H., Гайдай В.Б., Гришина Л.И., Портнов О.Г. Расчет области гомогенности арсенида галлия// Кристаллография, 1976, т.24, в.6, с. 12301236.

6. Stoneham A.M.Theory of defects in Solids// Clarendon Press, Oxford, 1975.

7. Lang D.V., Logan R.A. Trapping characteristics and a donor-complex (DX) model for the persisted-photoconductivity trapping center in Te-doped AlxGaixAs//. Phys. Rev. B, 1979, v. 19, N 2, pp. 1015-1030.

8. Toyozawa Y. Electron induced lattice relaxations and defect reactions// Physica 116B, 1983, pp. 7-17.

9. Shinozuka Y. Electron-lattice interaction in nonmetallic materials: configuration coordinate diagram and lattice relaxation// Jpn. J. Appl. Phys., 1993, vol. 32, pt.l, N. 10, pp.4560-4570.

10. Конников С.Г., Корольков В.И., Никитин В.Г., Соболев М.М., Тот Б. Особенности поведения тока, индуцированного электронным зондом в высоковольтных р-п структурах// ФТП, 1978, т. 12, в.5, с. 982-985.

11. Белобородко Б.А., Конников С.Г., Соболев М.М., Тропп Э.А. О поведении тока, индуцированного электронным зондом, в области объемного заряда структур с р-п переходом// ЖТФ, 1981, том LI, №10, с.2129-2131.

12. Конников С.Г., Соболев М.М., Дмитриев А.П., Яссиевич И.Н. Индуцированный ток в р-п структурах при локальной перезарядке глубоких уровней// Изв.АН СССР, сер. физ. , 1987, том 51, № 3, с.426-432.

13. Конников С.Г., Константинов А.О., Соболев М.М. Исследования с помощью электронного зонда процессов безызлучательной рекомбинации в структурах на основе слаболегированного GaAs// ФТП, 1982, том 16, в. 6, с. 1019-1022.

14. Конников С.Г., Соболев М.М., Тропп Э.А. Определение физических параметров р-п структур на основе слаболегированного GaAs путем анализа кривых тока, индуцированного электронным зондом// Поверхность. Физика, Химия, Механика, 1983, в.2, с. 80-87.

15. Конников С.Г., Соболев М.М. Определение параметров безызлучательной рекомбинации в р-n структурах с помощью электронного зонда// ФТП, 1987, том 21, в. 5, с. 938-941.

16. Соболев М.М., Конников С.Г., Степанова М.Н. Исследования глубоких центров в нелегированном GaAs с помощью электронного зонда// ФТП, 1984, том 18, в. 2, с. 383-385.

17. Дмитриев А.П., Конников С.Г., Соболев М.М. Локальный анализ глубоких центров с помощью электронного зондаII Изв.АН СССР, сер. физ., 1984, том 48, № 12, с. 2360-2365.

18. Lang D.V. Deep-level transient spectroscopy: A new method to characterize traps in semiconductors// J. Appl. Phys., 1974, 45, №7, p. 3023-3032.

19. Kanaya K., Okayama S. Penetration and energy loss theory of electrons in solid targets// J. Phys. D.: Appl. Phys., 1972, v.5, N 1, p.43-58.

20. Leamy HJ. Charge collection scanning electron microscope// J. Appl. Phys. , 1982, v.53, N 6, P.R51-R80.

21. Mac Donald N.C., Everhart Т.Е. Direct measurement of the depletion layer width variation vs applied bias for a p-n junction// Appl. Phys. Lett., 1965, v.7, N.10, p. 267-269.

22. Thornton P.R., Hughnes H.A., Sulway D.V., Wayte R.C. Quantitative measurements by scanning electron microscopy // Microelectronics and Reliabbility, 1966, v. 5, p.291-298.

23. Aronov D.A., Zaitova V., Kotov E.P. On the theory of photoconductivity and photoelectromagnetic at high concentrations of non-equilibrium charge carriers// Phys. Stat. Sol., 1971, v. 43b, N.l, p.129-140.

24. Лошкарев В.Е., Любченко А.В., Шейкман М.К. Неравновесные процессы в фотопроводниках// Киев:Наукова думка, 1981, 264 с.

25. Андреев В.М., Конников С.Г., Соболев М.М. Исследования гетерофотоэлементов в системе AlGaAs с помощью электронного зонда// В сб.: Фотоэлектрические свойства гетеропереходов. Кишинев, «Штиници», 1980, с.13-19.

26. Wang Zhan-Guo, Ledebo L-Á., Grimmieiss H.G. Electronic properties of native deep-level defects in liquid-phase epitaxial GaAs// J. Phys. C: Solid State Phys., 1984, vl7, p. 259-272.

27. Lang D.V., Logan R.A. A study of deep levels in GaAs by capacitance spectroscopy// J. Electron. Mat., 1975, v.4, N.5, p. 1053-1065.

28. Martin G.M., Mitonneau A., Mircea A. Hole traps in bulk GaAs crystals// Electron. Lett., 1977, v.13, N.22, p.666-668.

29. Milnes A.G. Impurity and defect levels (experimentall) in gallium arsenide// in the book Advances in electron physics ed. By P.W.Hawkes, 1983, v.61, p.63-160.

30. Lang D.V., Logan. R.A. Deep level distributions near p-n junctin in LPE GaAs// J. Appl. Phys., 1976, v.47, N. 4, p. 1533-1537.

31. Humbert A., Hollan L., Bois D. Influence of the growth conditions on the incorporation of deep levels in VPE GaAs// J. Appl. Phys., 1976, v. 47, N.4, p. 4137-4144.

32. Noualhat A., Bremond G., Guillot G. Revised model of the native deep-level defects in liquidphase epitaxial GaAs// Semicond. Sci. Technol., 1986, v. 1, N.l, p. 275-279.

33. Чикичев С.И., Калухов В. А. Анизотропный захват двух собственных глубоких центров при жидкофазной эпитаксии арсенида галлия// Письма в ЖТФ, 1983, т.9, и.20, с.1221-1224.

34. Okomura Т., Ikoma Т. Deep level and growth conditions of LPE GaAs crystals// J. Cryst. Growth, 1978, v.45, N.l, p.459-466.

35. Martin G.M., Mitonneau A., Pons D., Mircea A., Woodard D.W. Detailed electrical characterization of the deep Cr acceptor in GaAs// J. Phys. C: Solid Stat. Phys., 1980, v.13, p.3855-3882.

36. Weber E.R., Ennen H., Kaufmann U., Windscheif J., Schneider J., Wosinski T. Identification of Asoa antisites in plactically deformed GaAs// J. Appl.Phys., 1982, v. 53, N.9, p. 6140-6143.

37. Бублик B.T., Каратаев B.B., Кулагин P.C., Мильвидский М.Г., Освенский В.Б., Столяров О.Г., Холодный Л.П. Природа точечных дефектов в монокристаллах GaAs взависимости от состава расплава при выращивании// Кристаллография,1973, т.18, в.2, с.218.

38. Logowski J., Gatos H.C., Parsey J.M., Wada K., Kaminska M., Walukiewicz W. Origin of the 0.82-eV electron trap in GaAs and annihilation by shallow donors// Appl. Phys. Lett., 1982, v. 40, N.4, p. 342-344.

39. Holmes D.F., Chen R.T., Elliott K.R., Kirkpatrick C.G. Stoichiometry-controlled in liquid encapsulated Czochralski GaAs// Appl. Phys. Lett., 1982, v.40, N.l, p. 46-48.

40. Н urle D .Т J. R evised с alculation о f р oint d efect e quilibria and n on-stoichiometry i n gallium arsenide// J. Phys. Chem. Solids, 1979, v. 40, N. 40, p. 613-626.

41. Hurle D.T.J. Native point defect equilibria and the phase extent of gallium arsenide// Mater. Sci. Forum, 1995, vols. 196-201, pp. 179-188.

42. Oda O., Yamamoto M., Seiwa M., Kano G., Inoue Т., Mori M., Shimakura H., Oyake M. Defects in and device properties of semi-insulating GaAs// Semicond. Sci. and Technol. , 1992, v.7, N 1A, p.A215-A223.

43. Mitonneau A., Martin G.M., Mircea A. Electron traps in bulk and epitaxial GaAs crystals// Electron. Lett., 1977, v.13, N.7, p. 191-192.

44. Kaminska M., Skowronski M., Logowski J., Parsey J.M., Gatos H.C. Intracenter transitions in the dominant deep leve (EL2) in GaAs// Appl.Phys. Lett., 1983, v.43, N.3, p. 302-304.

45. Logowski J., Gatos H.C., Kang C.H., Skowronski M., Ко D.G. Inverted thermal conversion -GaAs, a new alternative material for integrated circuits// Appl. Phys. Lett., 1986, v.49, N.l4, p. 892894.

46. Baraff G. A., Schluter M. Bistability and metastability of the gallium v acancy in GaAs: the actuator of EL 2? // Phys. Rev. Lett., 1985, v.55, N.21, p.2340-2343.

47. Chadi D. J., Chang K. J. Metastability of the isolated arsenic-antisite defect in GaAs// Phys. Rev. Lett., 1988, v.60, N.21, p.2187-2190.

48. Dabrowski 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, N.21, p.2183-2186.

49. Vincent G., Bois D. Photocapacitence queching effct for "oxygen" in GaAs// Solid state Commun., 1978, v.27, N.8, p. 431-435.

50. Vincent G., Bois D., Chantre A. Photoelectric memory effect in GaAs// J. Appl. Phys. , 1983, v.54, N.l, p.336-340.

51. Meyer B.K., Hofman D.M., Niklas J.R., Speath J.-M. Arsenic antisite defect AsGa and EL2 in GaAs// Phys. Rev. B, 1987, v.36, N.2, p.1332-1335.

52. Hoinkis M., Weber E.R., Walukiewicz W., Lagowski J., Matsui M., Gatos H.C., Maeyer B.K., Spaeth J.-M. Unification of the properties of the EL2 defect in GaAs// Phys. Rev. B, 1989, v.39, N.8, p. 5538-5541.

53. KrambroekK., Spaeth J.-M., Delerue C., Allan G., Lannoo M. Identification of the isolated arsenic antisite defect in electron-irradiated gallium arsenide and its relation to the EL2 defect// Phys. Rev. B, 1992, v.45, N.3, p. 1481-1484.

54. Lagowski J., Lin D.G., Chen T.-P., Skowronski M., Gatos H.C. Native hole trap in bulk GaAs and its association with the double-charge state о f the arsenic antisite defect// Appl. Phys. Lett., 1985, v.47, no.9, pp. 929-31.

55. Omling P., Silverberg P., Samuelson L. Identification of a second level of EL2 in n-type GaAs// Phys.Rev. B, 1988, v.38, N.5, p. 3606-3609.

56. Rose A. Recombination process in insulator and semiconductor// Phys. Rev., 1955, v.97, N.2, p.322-326.

57. Wittry D.B., Kyser D.F. Measurement of diffusion length in direct-gap semiconductors by electron beam excitation// J. Appl. Phys., 1967, v.38, N. 1, p.375-382.

58. Wu C.J., Wittry D.A. Investigation of minority carrier diffusion lengths by electron bombardment of Schottky barriers// J.Appl. Phys., 1978, v.49, N.5, p.2827-2836.

59. Селезнева M.A., Филипов C.C. Решение стационарного уравнения диффузии с точечным источником для электронн-зондового метода исследования полупроводников// Препринт ИПМ АН СССР, 1975, № 38.

60. Holt D.B., Chase B.D. Scanning electron microscopes steadies of electroluminescent diodes of GaAs and GaP//Phys. Stat. Sol. (a), 1973, v.20, N.l, p. 135-141.

61. Berz F., Kuiken H.K. Theory of lifetime measurements with the scanning electron microscopes: steady state// Solid. State Electron., 1976, v.19, N. 6, p.437-445.

62. Милне А. Примеси с глубокими уровнями в полупроводниках// М., 1977, 562 с.

63. Matsuo N., Ohno H., Hasegava H. Mechanism of high gain in gaAs photoconductive detectors under low excitation// Japan J. Appl. Phys., 1984, v.23, N.5, p. L299-L301.

64. Shokley W., Read W.T. Statistics of the Recombinations of Holes and Electrons// Phys. Rev., 1952, v.87, N.5, p.835-842.

65. Саченко A.B., Снитко O.B. Фотоэффекты в приповерхностных слоях полупроводников// Киев, 1984, 231 с.

66. Tuck В. Mechanism of atomic diffusion in the III-V semiconductors// J. Phys. D: Appl. Phys., 1985, v. 18, N.2, p. 557-584.

67. Витовский H.A., Машовец T.B., Рывкин C.M. Об энергии спектра у- радиационных дефектов в кремнии// ФТТ, 1962, т.4,10, с. 2845- 2847.

68. Витовский Н.А., Машовец Т.В., Рывкин С.М. К вопросу об определении энергии активации уровней примесных центров и дефектов структуры в полупроводниках// ФТТ, 1962, т.4, 10, с. 2849- 2853.

69. Витовский Н.А., Машовец Т.В. Об одной возможности точного определения энергии активации уровней примесей и дефектов в полупроводниках// ФТТ, 1964, т.6, в.6, с. 16541656.

70. Look D.C. Electrical characterization of GaAs materials and devices// Chichester: John Wiley and Sons, 1989, p.280.

71. Yu P.W., Mitchel W.C., Mier M.G., Li S.S., Wang W.L. Evidence of intrinsic double acceptor in GaAs// Appl. Phys. Lett., 1982, v.41, N.6, p.532-534.

72. Соловева Е.В., Мильвидский М.Г., Сабанова Л.Д., Берман Л.В. Рост и легирование полупроводниковых коисталлов и пленок// Новосибирск, 1977, ч.2, с.248-249.

73. Lagowski J., Lin D.G., Aoyama T.,.Gatos H.C. Identification of oxygen-related midgap level in GaAs." Appl. Phys. Lett., 1984, v.44, N.3, p.336-338.

74. Соболев M.M., Брунков П.Н., Конников С.Г. Спектроскопия глубоких уровней р i -п -структур и плавных р -п - переходов в растровом электронном микроскопе// Изв. АН СССР, серия физ., 1990, т.54, № 2„ с. 264-266.

75. Borsuk J.A., Swanson R.M. Current transient spectroscopy: a high sensitivity DLTS-system// IEEE Trans. Electron. Devices, 1980, ED-27, N.12, p.2217-2225.

76. Перель В.И., Яссиевич И.Н. Модель глубокого примесного центра в полупроводниках в двухзонном приближении// ЖТЭФ, 1982, т.82, № 1, с.237-245.

77. Пахомов А.А., Имамов Э.З. Об идентификации глубокого уровня по спектральной зависимости сечения фотоионизации// ФТТ,1991, т. 33, №3, с. 817-819.

78. Kang С.Н., Lagowski J., Gatos H.C. Characteristics of GaAs with inverted thermal conversion// J. Appl. Phys., 1987, v.62, N. 8, p.3482-3485.

79. Chichibu Sh., Ohkubo N., Matsumoto S. Effects of controlled As pressure annealing on deep levels of liquid-encapsulated Czochralski GaAs single crystals// J. Appl. Phys., 1988, v.64, N. 8, p.3987-3993.

80. Piano M.A., Piano W.E., Haase M.A., Bose S.S., Holonyak N., Stillman G.E. Generation of an anomalous hole traps in GaAs by As overpressure annealing// Appl. Phys. Lett., 1988, v.52, N.13, p. 1077-1079.

81. Ohkubo N., Shishikura M., Matsumoto S. Thermal conversion of semi-insulating GaAs in high-temperature annealing// J. Appl. Phys., 1993, v.73, N. 2, p. 615-618.

82. Ichimura M., Wada T. Native defects in III-V ternary alloy semiconductors grown from liquid-solutions// Jpn. J. Appl. Phys., 1990, v.29, N.8, p.1515-1520.

83. Tu. X-Z. Identification of native vacancy complexes in as-grown GaAs liquid-phase epitaxial layers// J.Electrochem. Soc., 1990, v.137, N.5, p.1533-1537.

84. Shely J.R. Liquid phase epitaxy of hogh-purity GaAs on conducting n-type subsrates// J. Appl. Phys., 1981, v. 52, N.7, p.4660-4645.

85. Якушева H.A., Журавлев K.C., Шегай O.A. Об «очистке» арсенида галлия висмутом// ФТП, 1988, т.22, в.11, с.2083-2086.

86. Yakusheva N.F., Zhuravlev K.S., Chikichev S.I. Liquid phase epitaxial growth of undoped gallium arsenide from bismuth ahd gallium melts// Cryst. Res. Technol., 1989, v.24, N.2, p.235-246.

87. Ганина Н.В., Уфимцев В.Б., Фистуль В.И. Очистка арсенида галлия изовалентным легированием// Письма в ЖТФ, 1982, т.8, в. 10, с.620-623.

88. Бирюлин Ю.Ф., Никитин В.Г., Нугматулин Д.Л., Чалдышев В.В. Компенсация остаточных примесей в эпитаксиальных MOflxGaAs:Bi// Письма в ЖТФ, 1987, т.13, в.20, с.1255-1259.

89. Бирюлин Ю.Ф., Голубев Л.В., Новиков С.В., Чалдышев В.В., Шмарцев Ю.В. Влияние изовалентного легирования висмутом на концентрацию мелких акцепторов в арсениде галлия// ФТП, 1987, т.21, в.5, с.949-952.

90. Бирюлин Ю.Ф., Воробева В.В., Голубев В.В., Голубев Л.В., Иванов-Омский В.И., Новиков С.В., Осутин А.В., Савельев И.Г., Чалдышев В.В., Шмарцев Ю.В., Ярошевич О.В.// ФТП, 1987, т.21, в. 12, с.2201-2209.

91. Yakusheva N.F., Prinz V.Ya., Bolchovityanov Yu.B. Discovery of electron traps in LPE GaAs grown from bismuth melt// Phys. Stat. Solidi (a), 1986, v.95, N.l, p.K43-K46.

92. Брунков П.Н., Гайбуллаев С., Конников С.Г., Никитин В.Г., Папенцев М.И., Соболев М.М. Дефекты с глубокими уровнями в GaAs, выращенном из раствора-расплава Ga-Bi// ФТП, 1991, т.25, в.2, с.338-342.

93. Kaluchov V.A., Chikichev S.I. Influence of isoelectronic impurities on intrinsic deep levels in liquid phase epitaxy gallium arsenide// Phys. Stat. Solidi, 1985, v.88, N.l, p.K59-K61.

94. Blom G.M., Woodall J.M. Effect of isoelectronic dopants on the dislocation densety of GaAs// J. Electron. Mater., 1988, v.17, N.5, p.391-396.

95. Pons D., Bourgoin J. C. Irradiation-induced defects in GaAs// J. Phys.C: Solid State Phys. , 1985, v.18, N.9, p. 3839-3871.

96. Якушева H.A., Чикичев С.И. Растворимость арсенида галлия в висмут-галлиевых расплавах// Изв.АН СССР, 1987, т.23, №10, с.1607-1609.

97. Брунков П.Н., Никитин В.Г., Соболев М.М. Линейный дидный датчик температуры на диапазон от 80 до 560 К// Материалы IV конференции Электронные датчики «Сенсор-91», 10-11 июля 1991, Ленинград, с.25-26.

98. Zipperian Th.E., Chaffin R.J., Dawson L.R. Recent advances in gallium phosphide junction devices for high -temperature electronic - applications// IEEEtrans. On Ind. Electron., 1982, IE-29, p. 129.

99. Weichold W.H. GaP electron mobility empirically related to donor concentration and temperature// Solid State Electron., 1985, v.28, N.9, p.957-958.

100. Brunwin R.F., Dean P.J., Hamilton В., Holdgkinson J., Peaker A.R. Deep states in transition metal diffused gallium phosphide// Solid State Electron., 1981, v.24, N.3, p.249-256.

101. Соболев M.M., Никитин В.Г. Высокотемпературный диод на основе эпитаксиальных слоев GaP// Письма в ЖТФ, 1988, т.24, № 9, с. 1-7.

102. Monney P.M., Kennedy Т. A., Small М.В. Correlated DLTS and EPR measurements of defects in As-grown and electron irradiation p-type GaP// Physica, 1983,116B, p. 431-435.

103. Van Vechten J.A., in Handbook on Semiconductors, Material Properties, and Preparation, vol.3, T.S.Moss and S.p.Keller, Editors , 1980, pp.1-11, North-Holland, Amsterdam.

104. Chantre A. Metastable defects in silicon// Mat. Res. Symp. Proc., 1988, v. 104, p.37-46.

105. Stavola M., Levinson M., Benton J.L., Kimerling L.C. Extrinsic self-trapping and negative U in semiconductors: metastable center in InP// Phys. Rev. B, 1984, v.30, N.2, p.832-839.

106. Theis T.N. Metastable states of the DX center in AlxGai.xAs// Materials Sc. Forum, 1986, v. 10-12, p.393-398.

107. Legros R., Mooney P.M., Wright S.L. Photoionization cross section of the DX center in Si-doped AlxGabxAs// Phys.Rev. B, 1987, v.35, N.14, p.7505-7509.

108. Theis T.N., Mooney P.M., Wright S.L. Electron localization by a metastable donor level in n-GaAs: a new mechanism limiting the free-carrier density// Phys.Rev. B, 1988, v.60, N.4, p.361-364.

109. Mooney P.M., Theis T.N. The DX center: a new picture of substitutional donors in compound semiconductors// Comments Cond. Mat. Phys., 1992, v. 16, N.3, p. 167-190.

110. Morgan T.N. Theory of the ZW center in AlxGai.xAs and GaAs crystals// Phys. Rev. B, 1986, v.34, N.4, p.2664-2669.

111. Mooney P.M., Northrop G.A., Morgan T.N., and Grimmeiss H. G. Evidence for large lattice relaxation at the DX center in Si-doped AlxGai.xAs// Phys. Rev. B, 1988, v.37, N.14, p.8298-8307.

112. Chadi D.J., Chang K. J. Energetics of DX-center formation in GaAs and AlxGai.xAs alloys// Phys. Rev. B, 1989, v. 39, N.14, p.10063-10074.

113. Zhang S.B., Chadi DJ. Stability of DX centers in AlxGai.xAs alloys// Phys. Rev, 1990. B, v.42, N.ll,p.7174-7177.

114. Chadi D.J. Tetrahedrally symmetric DX-like states of substitutional donors in GaAs and Al^Gai^As alloys// Phys. Rev. B, 1992, v.46, N.ll, p.6777-6780.

115. Dobaczewski L., Kaczor P., Missous M., Peaker A.R., and Zytkiewicz Z. Evidence for substxtutional-xnterstitial defect motion leading to DX behavior by donors in A^Ga^As// Phys. Rev. Lett., 1992, v.68, N. 16, p.2508-2511.

116. Dobaczewski L., Kaczor P. Direct evidence for two-step photoionization of DX (Те) centers in AlxGai-xAs// Phys. Rev. Lett., 1991, v.66, N.l, p. 68-71.

117. Makinen J., Laine Т., Saarinen K., Hautojarvi P., Corbel C., Airaksinen V. M., Gibart P. Observation of a vacancy at the DX center in Si- and Sn-doped AlGaAs// Phys. Rev. Lett., 1993, v.71, N.19, p.3154-3157.

118. Hjalmarson H. P., Drummond T. J. Long-Lived Resonance States in «-doped AlGaAs// Phys. Rev. Lett., 1988, v. 60, N. 23, p.2410-2413.

119. Dmochowski J.E., Wasilewski Z. Stradling R.A. Localised electronic states with A1 symmetry of substitutional impurities are they DX centres?// Materials Science Forum, 1991, v.65, p.449-453.

120. Dmochowski J.E., Wang P.D., Stradling R.A. Evidence for highly lacalized states with a symmetry of substitutions donors which enter the gap of GaAs at high hydrostatic pressure// Semicond. Sci. Technol., 1991, v.6, N.2, p.118-121.

121. Dmochowski J.E., Stradling R.A., Wang P.D., Holmes S.N., Li M., McCombe B.D., Weinstein B. High-pressure far-infrared magneto-optical and luminescence studies -DX centres in high purity GaAs// Semicond. Sci. Technol., 1991, v.6, N.6, p.476-482.

122. Брунков П.Н., Евтихиев В.П., Конников С.Г., Котельников Е.Ю., Папенцев М.И., Соболев М.М. Обнаружение нового метастабильного уровня DX-центра в тонких легированных Si слоях AlxGai.xAs// ФТП, 1990, т. 24, в. 11, с. 1978-1982.

123. Jia Y.B., Grimmeiss H.G. Metastable states of Si donors in AlxGai.xAs// J. Appl. Phys., 1996, v.80, N.8, p.4395-4399.

124. Jia Y.B., Li M.F., Zhou J., Gao J.L., Kong M.Y., Yu P.Y., Chan K.T. Discavery of new photoinduced electron trap state shallower than the DX center in Si doped AlxGai.xAs// J. Appl. Phys., 1989, v.66, N.l 1, p.5632-5634.

125. Соболев M.M., Папенцев М.И., Кочнев И.В. Новый бистабильный дефект с глубокими уровнями в легированном Si AlxGa!xAs// ФТП, 1994, т. 28, № 4, с. 663-670.

126. Sobolev М.М., Kochnev I.V., Papentsev M.I., Kalinovsky V.S. A bistable defect in Si-doped Alo.3Gao.7As// Materials Science Forum, 1995, v.196-201, p.1097-1102.

127. Sobolev M.M., Kochnev I.V., Papentsev M.I., Kalinovsky V.S. Metastable defects in as-grown and electron-irradiated Alo.3Gao.7As// Semicond. Sci. Technol., 1996, v.ll, p.1692-1695.

128. Lang D.V., Logan R.A., Kimerling L. C. Identification of the defect state associated with a gallium vacancy in GaAs and A^Ga^As// Phys. Rev. B, 1977, v. 15, N.10, p.4874-4882.

129. Stievenard D., Boddaert X., Bourgoin J. C., von Bardeleben H. J. Behavior of electron-irradiation-induced defects in GaAs// Phys. Rev. B, 1990, v.41, N.8, p.5271-5279.

130. Broniatowski A., Blosse A., Srivastava P.C., Bourgoin J.C. Transient capacitance measurements on resistive sample// J.Appl.Phys., 1983, v.54, N.6, p.2907-2910.

131. Соболев M.M., Гитцович A.B., Папенцев М.И., Кочнев И.В., Явич Б.С. Механизм деградации GaAs/AlGaAs)-na3epa с квантовой ямой// ФТП, 1992, т.26, № 10, с. 1760-1767.

132. Bourgoin J.C., von Bardeleben H.J., Stievenard D. Native defects in gallium arsenide// J. Appl. Phes., 1988, v. 64, N.9, p. R65-R91.

133. Newman R.C., Grosche E.G., Ashwin M.J., Davidson B.R., Robbie D.A., Leigh R.S., Sangster M.J.L. Recent measurements and theory relating to impurity-induced LVMS in GaP and GaAs// Materials Science Forum, 1997, v 258-263, p. 1-10.

134. Иванюкович В.А., Карась В.И., Ломако B.M., Счастный В.В., Тарасевич А.Д. Отжиг радиационных дефектов ЕМ1 и ЕЮ в GaAs// ФТП, 1990, т.24, в. 11, с.2051-2053.

135. Колченко Ф.К., Ломако В.М. Новый метастабильный центр в облученном GaAs// ФТП,1994, т.28, в5, с.857-860.

136. Auret F.D., Erasmus R.M., Goodman S.A., Meyer W.E. Electronic and transformation properties of a metastable defect introduced in n-type GaAs by a-particle irradiation// Phys.Rev. B,1995, v.51,N.24, p. 17521-17525.

137. Auret F.D., Goodman S.A., Meyer W.E. Electronic properties and introduction kinetics of a metastable radiation induced defect in n- GaAs// Materials Science Forum, 1995, v 258-263, p. 1067-1072.

138. Hartnett S.J., Palmer D.W. Uniaxial-stress symmetry studies on the El, E2 and E3 irradiation-induced defects in gallium arsenide// Materials Science Forum, 1997, v 258-263, p. 1027-1032.

139. Pons D., Bourgoin J.C. Anisotropic-defect introduction in GaAs by electron irradiation// Phys. Rev. Lett., 1981, v.47, N.18, p.1293-1296.

140. Бургуэн Ж., Ланно M. Точечные дефекты в полупроводниках (экспериментальные аспекты)// М.: Мир, 19856 -304 с.

141. Makram-Ebeid S., Boher P. Defect pairs and clasters related to the EL2 centre in GaAs// Rev. Phys. Appl., 1988, v.23, N.5, p.847-862.

142. Stievenard D., Bourgoin J.C. Evaluation of defect capture cross section for minority carriers: application to GaAs// J. Appl. Phys., 1986, v.59, N.3, p.808-812.

143. Pons D., Mircea A., Bourgoin J.C. An annealing study of electron iiradiation-induced defects in GaAs// J. Appl. Phys., 1980, v.51, N.8, p.4150-4157.

144. Loo R.Y., Kamath G.S., Li S.S. Radiation damage and annealing in GaAs solar cells// IEEE Trans. Electron. Devices, 1990, v.37. N.2, p.485-497.

145. Brunkov P N, Konnikov S.G., Sobolev M M. Generation of the EL2 defect in n-GaAs irradiated by high energy protons// Defect and Diffusion Forum, 1993,v.l03-105,p.lll-117.

146. Brunkov P N, Kalinovsky V S, Nikitin V G, Sobolev M M. Generation of the EL2 defect in n-GaAs irradiated by high energy protons// Semicond. Sci. Technol., 1992, v.7, N.10, p.1237-1240.

147. Stievenard D., Lannoo M., Bourgoin J.C. Transient capacitance spectroscopy in heavily compensated semiconductors// Solid-State Electron., 1985, v.28, p.485-492.

148. Koschnick F.K., Wietzke K.-H., Spaeth J.-M. Optically detected magnetic resonance study of an arsenic-antisite-arsenic-vacancy complex in GaAs// Phys. Rev. B, 1998, v.58, N.12, p.7707-7716.

149. Kuisma S., Saarinen K., Hautojarvi P., Corbel C. Microscopic nature and optical properties of metastable defects in electron-irradiated GaAs// Phys. Rev. B, 1997, v. 55, N. 15, p.9609-9620.

150. Saarinen K., Kuisma S., Hautojarvi P., Corbel C., LeBerre C. Metastable vacancy in the EL2 defect in GaAs studied by positron-annihilation spectroscopies// Phys. Rev. B, 1994, v.49, N.12, p. 8005-8016.

151. Saarinen K., Kuisma S., Makinen J., Hautojarvi P., Tornqvist M., Corbel C. Introduction of metastable vacancy defects in electron-irradiated semi-insulating GaAs// Phys. Rev. B, 1995, v.51, N.20, p.14152-14163.

152. Kuisma S., Saarinen K., Hautojarvi P., Corbel C. Infrared absorption related to the metastable state of arsenic antisite defects in electron-irradiated GaAs// Phys. Rev. B, 1996, v.53, N.12, p.R7588-R7591.

153. Брунков П.Н., Калиновский B.C., Конников С.Г., Соболев M.M., Сулима О.В. Особенности поведения радиационных дефектов в структурах на основе AlxGai.xAs/GaAs// ФТП, 1990, т.24, в.7, с. 1320-1322.

154. Андреев В.М., Гусинский Г.М., Калиновский B.C., Салиева О.С., Соловьев В.А., Сулима О.В., Хаммедов A.M. Влияние радиации на фотоэлектрические параметры AlGaAs -(p-n)-GaAs гетероструктур// ФТП, 1988, т.22, в.8, с.1391-1395.

155. Брунков П.Н., Конников С.Г., Папенцев М.И., Соболев М.М., Степанова М.Н. Бистабильные дефекты в GaAs, выращенном методом жидкофазной эпитаксии// ФТП, 1989, т.23, в. 9, с.1689-1691.

156. Levinson М. Capacitance transient analysis of configurationally bistable defects in semiconductors// J. Appl. Phys., 1985, v.58, N.7, p.2628-2633.

157. Абакумов B.H., Пахомов А.А., Яссиевич И.Н. Разогрев локальных колебаний при безызлучательной рекомбинации и рекомбинационно-стимулированные явления в полупроводниках// ФТП, 1991, т. 25, в.9, с. 1489-1516.

158. Lang D.V., Kimerling L.C. Observation of Recombination-Enhanced Defect Reactions in Semiconductors// Phys. Rev. Lett., 1974, v. 33, N.8, p. 489-492.

159. Lang D.V., Petroff P.M., Logan R.A., Johnston W. Recombination-Enhanced Interactions between Point Defects and Dislocation Climb in Semiconductors// Phys. Rev. Lett., 1979, v.42, N.20, p. 1353-1356.

160. Вихнин В.С, Шейнкман М.К. Квантовая диффузия дефектов в возбужденных состояниях// ФТП, 1985, т. 19, в. 9, с. 1577-1584.

161. Weeks J. D., Tully J. С., Kimerling L. C. Theory of recombination-enhanced defect reactions in semiconductors // Phys. Rev. B, 1975, v.12, N.8, p.3286-3292.

162. Barnes C. E.Effects of Co60 Gamma Irradiation on Epitaxial GaAs Laser Diodes// Phys. Rev. B, 1970, v. 1, N.12, p.4735-4747.

163. Baraff G.A., Schluter M., Allan G. Theory of Enhanced Migration of Interstitial Aluminum in Silicon// Phys. Rev. Lett., 1983, v.50, N.10, p.739-742.

164. Bourgoin J.C., Corbett W. A new mechanism for interstistitial migration // Phys. Lett. A, 1972, v. 38, N.2, pp.135 -137.

165. Stievenard D., Bourgoin J.C. Defect-enhanced annealing by carrier recombination in GaAs// Phys. Rev. B, 1986, v.33, N.12, p. 8410-8415.

166. Двуреченский А.В., Качурин Г.А., Нидаев Е.В., Смирнов Л.С. Импульсный лазерный отжиг полупроводниковых материалов// М., 1982,208 с.

167. Соболев M.M., Абрамов A.B., Дерягин Н.Г., Дерягин А.Г., Кучинский В.И., Папенцев М.И. Рекомбинационно-стимулированный отжиг в слоях GaAs и AlGaAs// ФТП, 1996, том. 30, в. 6, с. 1108-1114.

168. Petroff P.M., Hartman R.L. Rapid degradation phenomenon in heterojunction GaAlAs-GaAs lasers//J. Appl. Phys., 1974, v.45. N.9, p.3899-3903.

169. Petroff P.M. Defects in III-V compound semiconductors// Semiconductors and semimetals, 1985, v.22, pt.A, p.379-403.

170. Madhava-Menon E.C., Petroff P.M., Waters R.G. Degradation kinetics of GaAs quantum well lasers// Appl.Phys. Lett., 1989, v.54, N.26, p.2683-2685.

171. Fukagai K., Ishikawa Sh., Endo K., Yuasa T. Current density dependence for dark-line defect growth velocity in strained InGaAs/AlGaAs quantum well laser diodes// Jp. J. Appl. Phys., 1991, v.30, N.3A, p.L371-L373.

172. Martins R.B., Henoc P., Akamatsu В., Palmier J.F. A model for the degradation of Ga(Al)As single-quantum-well lasers// J. Appl. Phys., 1991, v.70, N.2, p.554-561.

173. Свердлов М.И., Торчинская T.B., Филипченко В.Я. Изменение вольт-амперных характеристик GaAs-GaAlAs светоизлучающих диодв в процессе медленной деградации// Квантовая электроника. Наукова думка. Киев, 1990, В.38, с.88-93.

174. Hopgood A.A. Vacancy-controlled model of degradation in InGaAs/GaAs hetrostructures lasers// J. Appl. Phys., 1994, v.76, N.7, p.4068-4071.

175. Baraff G. A., Schltiter M. Electronic Structure, Total Energies, and Abundances of the Elementary Point Defects in GaAs// Phys. Rev. Lett., 1985, v. 55, N.12, p.1327-1330.

176. Petroff P.M., Kimerling L.C. Dislocation climb model in compound semiconductors with zinc blende structure// Appl. Phys. Lett., 1976, v.29, N.8, p.461-463.

177. Yang E.S. Formation of interface states and defects in GaAs-AlxGai.xAs DH lasers under room temperatures cw opration// J. App. Phys., 1974, v.45, N.9, p.3801-3805.

178. Lang D.V., Hartman R.L., Schumaker N.E. Capacitance spectroscopy states of degraded AlxGai.xAs DH stripe-geometry lasers// J. Appl. Phys., 1976, v.47, N.l 1, p.4986-4992.

179. Naritsuka Sh., Yamanaka K., Mihara M., Ishii M. Effect of growth condition electron trap concentrations in Si-doped Alo.2Gao.8As grown by MBE// Jp. J. Appl. Phys., 1984, v.23, N.2, P.L112-L114.

180. Bhattacharya P.K., Dhar S. Deep levels in III-V Compound semiconductors grown by MBE// In: Semiconductors and Semimetals., 1988, v. 26, p. 144-229.

181. Yonenaga I., Sumino K. Impurity effects on the generation, velocity and immobilization of dislocations in GaAs// J. Appl. Phys., 1989, v.65, N.l, p.85-92.

182. Z azoui М., F eng S. L., Bourgoin J. С. Е nergy 1 evel a ssociated w ith t he D X с enter i n G ai. jAljAs// Phys. Rev. B, 1990, v. 41, N.12, p.8485-8492.

183. Lang D. V., Logan R. A., Jaros M. Trapping characteristics and a donor-complex (DX) model for the persistent-photoconductivity trapping center in Te-doped AlxGai.xAs// Phys. Rev. B, 1979, v. 19, N.2, p. 1015-1030.

184. Bhattacharya P.K., Subramanian S., Ludovise M.J. Correlation of photoluminescence and deep trapping in metalorganice chemical vapor deposited AlxGai.xAs (0 < x < 0.40)// J. Appl. Phys., 1984, v.55, N.10, p. 3664-3680.

185. Pavesi L., Guzzi M. Photoluminescence of AlxGai.xAs// J.Appl. Phys., 1994, v.75, N. 10, p.4774-4842.

186. Hamatsu M., Wada K. Recombination-enhanced impurity diffusion in Be-doped GaAs// Appl. Phys. Lett., 1991, v.58, N.18, p.2015-2017.

187. Arakawa Y., Yariv A. Quantum well lasers: Gain, spectra, dynamics// IEEE J. Quantum Electron., 1986, v.QE-22, N. 9, p.1887-1889.

188. Stranski I.N., KrastanowL. Sitzungsberichte d. Akad. d. Wissenscaften in Wien, Abt. lib, 1937, Band 146, p.797.

189. Bimberg D., Grundmann M., Ledentsov N.N. Quantum Dot Heterostructures// Wiley, 1998, Chichester.

190. Heinrichsdorff F., Krost A., Bimberg D., Grundmann M., Kosogov A.O., Werner P. Self-organization processes in InGaAs/GaAs quantum dots grown by metalorganic chemical vapor deposition//Appl. Phys.Lett, 1996, v.68, N.23, p.3284-3286.

191. Bimberg D., Shchukin V.A., Ledentsov N.N., Krost A., Heinrichsdorff F. Formation of self-organized quantum dots at semiconductor surfaces// Appl. Surface Science, 1998, v. 130-132, p.713.

192. Matsumoto T., Ito Y., Ishida T. Interface states in n-ZnSe/n-GaAs heterostructure characterized by deep level transient spectroscopy technique// Jpn. J.Appl.Phys., 1989, v.28, pt.2, N.4, p.L541-L546.

193. Jiao K.L., Anderson W.A. Trap Behavior in Non-lntentionally Doped AlGaAs/GaAs Single Quantum Well Structures// J. Appl.Phys., 1993, v.73, N.l, p.271-276.

194. Schmalz K., Yassievich I.N., Riicker H., Grimmeiss H.G., Frankenfeld H., Osten H.J., Schley P., Zeindl H.P. Characterization of Si/Sii.xGex/Si quantum wells by space-charge spectroscopy// Phys.Rev.B, 1994, v.50, N.19, p. 14287-14301.

195. Anand S., Carlsson N., Pistol M-E, Samuelson L., Seifert W. Deep level transient spectroscopy of InP quantum dots// Appl.Phys.Lett., 1995, v.67, N.20, p.3016-3018.

196. Брунков П.Н., Конников С.Г., Устинов В.М., Егоров А.Ю., Жуков А.Е., Максимов М.В., Леденцов Н.Н., Копьев П.С. Емкостная спектроскопия уровней энергии электрона квантовых точек InAs в матрице GaAs// ФТП, 1996, т.30, №5, с.924-933.

197. Сурис Р.А. Экспериментальные методы определения плотности поверхностных состояний// в сборнике "Материлы седьмой зимней школы по физике полупроводников". Ленинград, 1975, с.245.

198. Sobolev М.М., Kochnev I.V., Lantratov V.M., Cherkashin N.A., Emtsev V.V. Hole and electron traps in the InGaAs/GaAs heterostructures with quantum dots// Physica В, 1999, Cond. Mat., v.273-274, p.959-962.

199. Соболев M.M., Кочнев И.В., Лантратов B.M., Берт Н.А., Черкашин Н.А., Леденцов Н.Н., Бедарев Д.А. Термоотжиг дефектов в InGaAs/GaAs гетероструктурах с трехмерными островками// ФТП, 2000, том 34, в. 2, с. 200 -210.

200. Patane A., Levin A., Polimeni A., Schindler F., Main P.C., Eaves L., Henini M. Piezoelectric effects in Ino.5Gao.5As self-assembled quantum dots grown on (311)B GaAs substrates// Appl. Phys. Lett., 2000, v.77, N.19, p.2979-2981.

201. Gurioli M., Sanguinetti S., Henini M. Dynamic quantum-confined stark effect in self-assembled InAs quantum dots// Appl. Phys.Lettes, 2001, v.78, N.7, p.931-933.

202. Lemaitre A., Ashmore A.D., Finley J.J., Mowbray D.J., Skolnic M.S., Hopkinson M., Krauss T.F. Enhanced phonon-assisted absorption in single InAs/GaAs quantum dots// Phys. Rev. B, 2001, v.63,161309(R), 4 pages.

203. Sheng W., Leburton J.-P. Enhanced intraband Stark effects in stacked InAs/GaAs self-assembled quantum dots// Appl. Phys. Lett., 2001, v.78, N9, p. 1258-1260.

204. Janssens K.L., Partoens В., Peeters F.M. Stark shift in single and vertically coupled type-I and type-П quantum dots// Phys. Rev. B, 2002, v.65, N.23, p.233301(R), 4 pages.

205. Соболев M.M., Кочнев И.В., Лантратов B.M., Леденцов Н.Н. Исследования захвата электронов квантовыми точками с помощью нестационарной спектроскопии глубоких уровней// ФТП, 2001, том 35, в. 10, с. 1228 -1233.

206. Sobolev М.М., Lantratov V.M. The influence of Coulomb effects on the electron emission and capture in InGaAs/GaAs self-assembled quantum dots// Physica B: Condens. Matter., 2001, v.308-310,p.lll3-1116.

207. Partoens В., Peeters F.M. Molecule-Type Phases and Hund's Rule in Vertically Coupled Quantum Dots// Phys. Rev. Lett., 2000, v.84, N.19, p.4433-4436.

208. Troiani F., Hohenester U., Molinari E. Electron-hole localization in coupled quantum dots// Phys Rev. B, 2002, v.65, N16,161301(R), 4 pages.

209. Shtrichman I., Metzner C., Gerardot B.D., Schoenfeld W.V., Petroff P.M. Photoluminescence of a single InAs quantum dot molecule under applied electric field// Phys Rev. B, 2002, v.65, N.8, 081303(R), 4 pages.

210. Li X.Q., Arakawa Y. Single qubit from two coupled quantum dots: An approach to semiconductor quantum computations// Phys. Rev. A, 2000,63, N.l, 012302, 5 pages.

211. Balandin A., Wang K.L. Feasibility study of the quantum XOR gate based on coupled asymmetric quantum dots// Superlattices and Microstructures, 1999, v.25, N.3, p.509-518.

212. Direct formation of vertically coupled quantum dots in Stranski-Krastanow growth// Phys. Rev. B, 1996, 54, N.(12-15), p.8743-8750.

213. Samuelson L., Omling P., Titze H., Grimmeis H.G. Electrical and optical properties of deep levels in MOVPE grown GaAs// J.Cryst.Growth, 1981, v.55, N.l, p.164-172.

214. Partin D.L., Chen J.W., Milnes A.G., Vassamillet L.F. Deep-level transient spectroscopy studies of Ni- and Zn- diffused vaper-phase-epitaxy n-GaAs// J.Appl.Phys, 1979, v.50, N.ll, p.6845-6859.

215. Forrest S.R., Kim O.K. Deep levels in Ino.53Gao.47As/InP heterostructures// J.Appl.Phys., 1982, v.53, N.8, p.5738-5745.

216. Kazmierski K., Philippe P., Poulain P., de Cremoux B. C-V measurement and modelazation of GalnAs/InP heterointerface with traps// J.Appl.Phys., 1987, v.61, N.5, p. 1941-1946.

217. Capasso F., Beltram F. New defect related phenomena in semiconductor heterolayers and superlattices// Mat.Res.Soc.Symp.Proc., 1988, v. 104, p.47-61.

218. Grundmann M., Ledentsov N.N., Stier O., Bimberg D., Ustinov V.M., Kop'ev P.S., Alferov Zh.I. Excited states in self-organized InAs/GaAs quantum dots: Theory and experiment// Appl. Phys.lett., 1996, v.68, N.7, p.979-981.

219. Won Yu Ph., Mitchel W.C., Mier M.G., Li S.S., Wang W.L. Evidence of intrinsic double acceptor in GaAs// Appl. Phys.Lett., 1982, v.41, N6, p.532-534.

220. Blick R.H., Pfannkuche D., Haug R. J., v. Klitzing K., Eberl K. Formation of a Coherent Mode in a Double Quantum Dot// Phys. Rev. Lett., 1998, v.80, N.18, p.4032-4035.

221. Holleitner A. W., Decker С. R., Q in H., Eberl К., В lick R .H. С oherent Coupling о f T wo Quantum Dots Embedded in an Aharonov-Bohm Interferometer// Phys. Rev. Lett., 2001, v.87, N.25, 256802, 4 pages.

222. KorkusMski M., Hawrylak P. Electronic structure of vertically stacked self-assembled quantum disks// Phys. Rev. B, 2001, v.63, N.l9, 195311, 7 pages.

223. Sheng W., Leburton J.-P. Anomalous Quantum-Confined Stark Effects in Stacked InAs/GaAs Self-Assembled Quantum Dots// Phys. Rev. Lett., 2002 v.88, N.16,167401,4 pages.

224. Heller W., Bockelmann U., Abstreiter G. Electric-field effects on excitons in quantum dots// Phys. Rev. В , 1998, v.51, N.l 1, p.6270-6273.

225. Raymond S., Reynolds J. P., Merz J. L., Fafard S., Feng Y., Charbonneau S. Asymmetric Stark shift in AlJni.jAs/Al/jai.jAs self-assembled dots// Phys. Rev. B, 1998, v.58, N.20, p.R13415-R13418.

226. Htoon H., Keto J.W., Baklenov O., Holmes A.L., Shih C.K. Cross-sectional nanophotoluminescence studies of Stark effects in self-assembled quantum dots// Appl. Phys. Lett., 2000, v.76, N.6 , p.700-702.

227. Соболев M.M., Ковш A.P., Устинов B.M., Егоров А.Ю., Жуков А.Е., Мусихин Ю.Г. Емкостная спектроскопия глубоких состояний InAs/GaAs-гетероструктурах с квантовыми точками// ФТП, 1999, т.ЗЗ, № 2, с.184-193.

228. Sobolev М.М., Kovsh A.R., Ustinov V.M., Egorov A.Yu., Zhukov A.E., Musikhin Yu.G. Metastable population of InAs/ GaAs state in self assembled quantum dots// J.Electronic Mat., 1999, vol.28, p.491-495.

229. Леденцов H.H., Устинов B.M., Щукин B.A., Копьев П.С., Алферов Ж.И., Бимберг Д. Гетероструктуры с квантовыми точками: получение, свойства, лазеры// ФТП, 1998, т.32, №4, с.385-410.

230. Stievenard D., Boddaert X., Bourgoin J.C. Irradiation-induced defects in p-type GaAs// Phys. Rev. B, 1986, v.34, N.6, p. 4048-4058.

231. Schmalz K., Yassievich I. N., Rucker H., Grimmeiss H. G., Frankenfeld H., Mehr W., Osten H.J., Schley P., Zeindl H.P. Characterization of Si/Sii^Gev'Si quantum wells by space-charge spectroscopy//Phys. Rev. B, 1994, v.50, N.19, p.14287-14301.

232. Leon R., Ibânez J., Marcinkeviôius S., Siegert J., Paskova T., Monemar В., Chaparro S., NavarroC., Johnson S.R., Z hang Y.-H. Defect states in red-emitting InxAli„xAs quantum dots// Phys. Rev. B, 2002, v.66, N. 085331, 7 pages.

233. Kammerer C., Cassabois G., Voisin С., Delalande С., Roussignol Ph., Gérard J. M. Photoluminescence Up-Conversion in Single Self-Assembled InAs/GaAs Quantum Dots// Phys. Rev. Lett., 2001, v.87, N. 207401,4 pages.

234. Соболев M.M., Устинов B.M., Жуков A.E., Мусихин Ю.Г., Леденцов Н.Н. Исследования эффекта Штарка вертикально сопряженных квантовых точек в гетероструктурах InAs/GaAs// ФТП, 2002, т.36, в.9, с. 1089-1096.

235. Sobolev M.M., Ustinov V.M., Zhukov A.E., Ledentsov N.N. Quantum-confined Stark effect in InAs/GaAs vertically coupled quantum dots// Proceeding of 26th Intern. Conf. On the Physics of Semicond., Edinburgh, Scotland, UK, 29 July 2 August 2002.

236. Wetzler R., Kapteyn C.M.A., Heitz R., Wacker A., Scholl E., Bimberg D. Capacitance-voltage spectroscopy of self-organized InAs/GaAs quantum dots embedded in a pn diode// Phys. Stat. Sol. (b), 2001, v.224, N.l, p.79-83.

237. Sheng W., Leburton J.-P. Spontaneous localization in InAs/GaAs self-assembled quantum-dot molecules// Appl. Phys. Lett., 2002, v.81, N.23, p.4449-451.

238. Bayer M., Hawrylak P., Hinzer K., Fafard S., Korkusinski M., Wasilewski Z. R., Stern O., Forchel A. Coupling and Entangling of Quantum States in Quantum Dot Molecules// Science, 2001, v.291,19 January, p.451-453.

239. Schedelbeck G., Wegscheider W., Bichler M., Abstreiter G. Coupled Quantum Dots Fabricated by Cleaved Edge Overgrowth: From Artificial Atoms to Molecules// Science, 1997, v.278, 5 December, p.1792-1795.

240. Letartre X., Stievenard D, Lanno M., Barbier E. Tunnel deep level transient spectroscopy on singl quantum well// J.Appl.Phys., 1991, v.69, p.7336-7338.

241. Ghosh S., Kochman B., Singh J., Bhattacharaya P. Conduction band offset in InAs/GaAs self-organized quantum dots measured by deep level transient spectroscopy// Appl.Phys.Lett., 2000, v.76, N.18, p.2571-2573.

242. Anand S., Carlsson N., Pistopl M.-E., Samuelson L., Seifert W. Electrical characterization of InP/GalnP quantum dots by space charge spectroscopy// J. Appl.Phys., 1998, v.84, N.7, p.3747-3755.

243. Schmalz K., Yassievich I.N., Collart E.J., Gravesteijn D.J. Deep-level transient spectroscopy study of narrow SiGe quantum wells with high Ge content// Phys. Rev. B, 1996, v.54, N.23, 1679916812.

244. Ledentsov N. N. Self-organized quantum wires and dots: New opportunities for device applications// Progress in Crystal Growth and Characterization of materials, 1997, v. 35, Iss 2-4, pp 289-305.

245. Yusa G., Sakaki H. Trapping of photogenerated carriers by InAs quantum dots and persistent photoconductivity in novel GaAs/w-AlGaAs field-effect transistor structures// Appl. Phys. Lett.,1997, v.70, N.3, pp. 345-347.

246. Watson G.P., Ast D.G., Anderson T.J., Pathangey B., Hayakawa Y. The measurement of deep level states caused by misfit dislocations in InGaAs/GaAs grown on patterned GaAs substrates// J.Appl. Phys., 1992, v.71, N.7, pp. 3399-3407.

247. Koltonyuk M., Berman D., Zhitenev N.B., Ashoori R.C., Pfeiffer L .N., West K.W. Single-electron capacitance spectroscopy of vertical quantum dots using a single-electron transistor// Appl. Phys. Lett., 1999, v.74, N. 4, pp. 555-557.

248. Cusack M.A., Briddon P.R., Jaros M. Absorption spectra and optical transitions in InAs/GaAs self-assembled quantum dots// Phys. Rev. B, 1997, v.56, N.7, pp. 4047-4050.

249. Siverns P.D., Malik S., McPherson G., Childs D., Roberts C., Murray R., Joyce B.A., Davock

250. H. Scanning transmission-electron microscopy study of InAs/GaAs quantum dots// Phys. Rev. B,1998, v.58, N.16, R10127-R10130.

251. Wang H.L., YangF.H., Feng S.L., Zhu H.J., Ning D., Wang H., Wang X.D. Experimental determination of local Strain effect on InAs/GaAs self-organized quantum dots// Phys. Rev. B, 2000, v.61, N.8, pp. 5530-5534.

252. Ledentsov N.N., Maximov M.V., Bimberg D., Maka T., Sotomayor Torres C.M., Kochnev

253. Pons D., Mooney P. M., and Bourgoin J. C. Energy dependence of deep level introduction in electron irradiated GaAs// J. Appl. Phys., 1980, v.51, N.4, pp. 2038-2042.

254. Zhao Jian H., Schlesinger T. E., and Milnes A. G. Determination of carrier capture cross sections of traps by deep level transient spectroscopy of semiconductors// J. Appl. Phys., 1987, v.62, N.7, pp. 2865-2870.

255. Drexler H., Leonard D., Hansen W., Kotthaus J. P., and Petroff P. M. Spectroscopy of Quantum Levels in Charge-Tunable InGaAs Quantum Dots// Phys. Rev. Lett. , 1994, v.73 N.16, 2252-2255.

256. Chang W.-H., Hsu T.M., Yeh N. T., and Chyi J.-I. Electron distribution and level occupation in an ensemble of In^Gai^As/GaAs self-assembled quantum dots// Phys. Rev. B, 2000, v.62, N.19, pp.13040-13047.