Механизмы рекомбинации неравновесных носителей заряда в лазерах с электронной накачкой на основе твердого раствора InGaAsSb тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.04 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. Процессы излучательной и безызлучательной рекомбинации неравновесных носителей в полупроводниках

1.1. Излучательная рекомбинация.

1.2. Некоторые вопросы теории полупроводниковых лазеров с накачкой электронным пучком

1.3. Безызлучательная рекомбинация

1.4. Оптические свойства и параметры лазерного излучения арсенида индия и антимонида галлия.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 2. Выбор объектов исследования, экспериментальная установка и методики исследования

2.1. Получение многокомпонентных твердых растворов и ЗпЯ&^йР и исследование структурных свойств образцов.

2.2. Исследование влияния кристаллографических несовершенств на параметры лазерного излучения (антимонид галлия).

2.3. Метод получения и исходные свойства арсенида индия.6б

2.4. Экспериментальная установка и методики исследования лазерного излучения

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 3. Механизмы рекомбинации в лазерах на основе арсенида индия и антимонида галлия, влияние безызлучательной Оясе-рекомбинации на параметры лазерного излучения

3.1. Исследование параметров лазерного излучения арсенида индия и антимонида галлия.

3.1.1. Арсенид индия.

3.1.2. Антимонид галлия.

3.1.3. Нелегированные эпитаксиальные пленки арсенида индия и антимонида галлия.

3.2. Расчет коэффициентов усиления и порогового уровня возбуждения активной среды, сравнение экспериментальных результатов с расчетом.

3.3. Роль Оже-рекомбинации при высоких уровнях возбуждения, экспериментальное определение коэффициентов межзонной Оже-рекомбинации в арсениде индия и антимониде галлия.-1

3.4. Влияние безызлучательной рекомбинации на параметры лазерного излучения

ВЫВОДЫ. . .-£

ГЛАВА 4. Получение и исследование лазерного эффекта в че-тырехкомпонентных твердых растворах к Jn 12®

4.1. Физико-химические основы создания нетырехкомпо-нентных твердых растворов.

4.2. Неохлаждаемый лазер на основе Ga^ Js^ в области 1,8 - 2,4 мкм.

4.3. Исследование механизмов Оже-рекомбинации в четы-рехкомпонентном твердом растворе

4.4. Эффективный лазер с электронной накачкой в области 3,1 - 3,7 мкм на основе JnJs&4>P

ВЫВОДЫ.

Диссертация посвящена экспериментальному исследованию механизмов излучательной и безызлучательной Оже-рекомбинации неравновесных носителей заряда в новом четырехкомпонентном твердом растворе SoitfsSi и его бинарных аналогах арсениде индия и антимониде галлия, изучению влияния процессов безызлучательной Оне-рекомбинации на эффективность лазеров с электронной накачкой на основе данных соединений и поиску путей повышения эффективности этих лазеров.

В основе работы полупроводниковых лазеров лежат процессы рекомбинации неравновесных носителей заряда. Тот или иной механизм рекомбинации определяется зонной структурой полупроводника, концентрацией и свойствами центров рекомбинации, температурой кристалла и уровнем возбуждения. Поэтому при создании эффективных источников излучения необходимо в первую очередь оценить конкурирующую роль различных механизмов рекомбинации и определить наиболее эффективный рабочий переход лазера. Проведение таких исследований на твердом растворе является весьма актуальным и представляет большой научный и практический интерес, поскольку направлено на создание источников излучения, в том числе неохлаждаемых, на технически важный диапазон длин волн 1,6 - 3,0 мкм. В этой спектральной области находятся оптические окна в атмосфере и стекловолокне, интенсивные линии поглощения паров воды в атмосфере и линии излучения ряда газовых лазеров, области спектральной чувствительности фотоприемников. Разработка эффективных источников излучения для этого диапазона будет способствовать развитию оптической связи и локации, созданию газоанализаторов и других устройств для контроля окружающей среды и т.д.

В настоящее время среди полупроводниковых лазеров наибольшее распространение получили инжекционные лазеры и лазеры с накачкой электронным пучком- К основным достоинствам лазеров с электронной накачкой относятся: бесконтактный метод возбуждения (что позволяет использовать в качестве активной среды кристаллы, для которых другие методы возбуждения малоэффективны или невозможны). Создание интенсивных световых потоков с импульсной мощностью в несколько мегаватт (максимально возможный КПД л; 36% CIJ) и малой расходимостью излучения, получение сверхкоротких импульсов излучения (Ю-10 - с большой частотой повторения, возможность осуществлять сканирование и модуляцию электронного и светового луча. Все это делает перспективным применение лазеров с электронной накачкой в технике быстропротекающих процессов, метрологии, опто-элекгронике, позволяет формировать телевизионное изображение, создавать ячейки памяти. Метод катодолюминесценции также широко используется для исследования параметров излучательной рекомбинации новых нелегированных или однороднолегированных полупроводниковых материалов,так как он исключает влияние многих факторов (в частности сильного легирования, необходимого для создания р-п переходов и омических контактов), способных изменить излучательные характеристики образца.

Первый лазер с электронной накачкой был создан в 1964 году при возбуждении сульфида кадмия электронный пучком с энергией 200 кэВ при 4,2К [2] . Вскоре был получен лазерный эффект на арсе-ниде галлия [37 . В дальнейшем были снижены энергии возбуждения, повышены рабочие температуры до температуры жидкого азота и комнатной, улучшены пространственные характеристики, создан лазер с перестраиваемой частотой и первый непрерывный лазер с электронной накачкой [4] . Разработаны излучатели, в основе работы которых лежат лазеры с электронной накачкой. Теоретические и экспериментальные исследования полупроводниковых лазеров с электронной накачкой обобщены в монографии г5} . Одновременно с улучшением характеристик лазеров на сульфиде кадмия и арсениде галлия проводились работы по расширению спектрального диапазона лазеров в инфракрасную область спектра. В 1965 году впервые была получена генерация при 20К на бинарных соединениях антимониде галлия (~1,6 мкм ) [в] и арсениде индия ( ~ 3 мкм) [7J . Затем проведено подробное исследование лазерных параметров антимонида галлия в зависимости от уровня возбуждения, легирования и температуры, получена генерация при 80 и 300К C8J.

В спектральном диапазоне 1,6 - 3,0 мкм излучение можно получить путем изменения составов, а следовательно и ширины запрещенной зоны, тройных твердых растворов на основе бинарных соединений GctSi и . Однако в отличие от систем MGo/fs и М изменение состава этих твердых растворов влечет за собой значительное изменение периода решетки, который отличается от периода решетки подложки. Поэтому генерация в инфракрасной области спектра была реализована на образцах с составом вблизи бинарных соединений подложки и то лишь при низких температурах и с низкой выходной мощностью С5й .

Новые возможности для расширения спектрального диапазона появились после создания многокомпонентных твердых растворов, у которых существуют непрерывные ряды составов с постоянным периодом решетки и изменяющейся шириной запрещенной зоны. Это возможно вследствие изопериодического замещения, которое состоит в том, что одновременно изменяется молярная доля двух и более компонент таким образом, что их влияние на период решетки взаимно компенсируется.

Впервые идея создания гетеролазера на основе такой системы высказана Ж.И.Алферовым [91 . В CI07 сообщается о выращивании системы GaJn/IsP . в нашей стране первые исследования по выращиванию четырехкомпонентных твердых растворов Galn/tsP , изоперио-дических с 7п Р , были выполнены в ГИЕЕДМЕТе III] . Началось интенсивное изучение излучательной рекомбинации твердого раствора DnGafeP , его энергетической структуры, оптических констант, разработка излучающих приборов. Появились сообщения о создании лазеров с электронной накачкой [12 J и инжекционных лазеров [13 J , разработаны эффективные светодиоды, фотодиоды и фотокатоды. Обзор экспериментальных и теоретических исследований физических свойств твердого раствора GaJnJtsP содержится в работе [14] . Одновременно с этим твердым раствором началась разработка и исследование других многокомпонентных соединений ) и JnGarfsS^ ( ) [13, 15, 167.

Перспектива освоения спектральной области 1,6-3 мкм во многом связана с выращиванием и изучением эпитаксиальных слоев и ге-тероструктур многокомпонентных твердых растворов JnGo&Stf (Go££ tJ7пМ) (в скобках указан материал изопериодической подложки), а также с созданием источников излучения на их основе.

Четырехкомпонентные твердые растворы JnGafl&£4 {GaS^Jnfc} до начала данной работы практически не исследовались. Поэтому для создания эффективных источников излучения необходимо было вначале подробно изучить излучательные свойства и лазерные характеристики этих соединений. Для более правильной интерпретации полученных результатов нужно было также провести аналогичные исследования их бинарных аналогов - арсенида индия и антимонида галлия. Установленные таким образом общие закономерности и особенности излуча-тельных характеристик -бинарных соединений позволили более достоверно объяснить результаты исследований твердых растворов.

Следует заметить, что при создании эффективных источников излучения на основе узкозонных полупроводников, особенно при комнатной температуре, возникают трудности, связанные с тем, что с уменьшением ширины запрещенной зоны, повышением температуры и увеличением концентрации носителей заряда возрастает вероятность безызлучательной Оже-рекомбинации. В процессе безызлучательной Оже-рекомбинации энергия, выделяющаяся при рекомбинации носителей не излучается, а передается третьей частице, которая эту энергию безызлучательно рассеивает.

Первые экспериментальные и теоретические работы были посвящены изучению межзонной Оже-рекомбинации в узкозонных полупроводниках и [J7-I9J . Было показано, что при увеличении то то о концентрации неравновесных носителей до 10х' - 10 см квантовый выход излучательной рекомбинации падает. В этих работах получены первые значения коэффициента мекзонной Оже-рекомбинации, который является фундаментальной характеристикой материала. Однако вследствие того, что теория Оже-рекомбинации недостаточно развита и при расчетах используется различная степень приближения, а также потому, что значения используемых параметров материала, таких как ширина запрещенной зоны, эффективная масса, собственная концентрация носителей, известны недостаточно точно, разные агторы получают отличающиеся расчетные значения коэффициентов безызлуча

97 6 —Т тельной рекомбинации, например: для 300К С= 3.I0"6 см с х [19;и 2'10~26см6с"1 [20] £ 7/j Js>.

Развитие теории безызлучательной Оже-рекомбинации продолжено в работах L22, 23] , где показано, что в материале р-типа горячая дырка, получившая избыточную энергию, может также переходить в отщепленную в результате спин-орбитального взаимодействия валентную подзону. Показано, что вероятность Оже-рекомбинации в этом случае резко увеличивается в полупроводниках, у которых ширина запрещенной зоны Eg равна величине спин-орбитального отщепления ASo .К таким полупроводникам относятся исследуемые в данной работе бинарные соединения арсенид индия и антимонид галлия, у которых Eg

Таким образом,в процессах Оке-рекомбинации могут участвовать носители, находящиеся в четырех зонах, а также локализованные на примесных состояниях. Учет только переходов с участием легких и тяжелых дырок, дает десять каналов ударной рекомбинации [21) . Вероятность различных каналов может отличаться более, чем на порядок, поэтому экспериментальные значения коэффициентов Оже-рекомби-нации, полученные в различных условиях и на кристаллах, выращенных различными методами^также отличаются.

Ранее Оже-рекомбинация исследовалась только в 7п\/к в основном при комнатной температуре ДО, 24] . В антимониде галлия процессы Оже-рекомбинации экспериментально не исследовались вообще, поскольку это соединение является достаточно широкозонным и предполагалось, что вероятность Оже-рекомбинации и; нем, согласно теории Битти-Ландсберга, должна быть, ничтожно мала. Поэтому необходимо было экспериментально определить значения коэффициентов бе-зызлучательной Оже-рекомбинации как в арсениде индия, так и в антимониде галлия при наших условиях возбуждения.

Четырехкомпонентный твердый раствор занимает промежуточное положение по ширине запрещенной зоны между арсени-дом индия и антимонидом галлия, поэтому представляло интерес ис-следоЕать роль Оже-рекомбинации в твердом растворе 7n£ci/ls№ , а также влияние этих процессов на параметры лазерного излучения.

Кроме твердого раствора JnQaJls^^ , в работе исследовался другой новый четырехкомпонентный твердый раствор Р (J/ttfs ).

Эти исследования проводились менее подробно, только с точки зрения изучения люминесцентной способности и возможности получения

- Ю лазерного эффекта в более длинноволновой области спектра - больше 3 мкм.

К началу проведения данных исследований (1974г) наиболее длинноволновым полупроводниковым лазером, работающим при комнатной температуре, был лазер на основе антимонида галлия с мощностью излуо чения ~40Вт и пороговой плотностью тока 7-10 А/см [8J . Генерация на арсениде индия была получена только при глубоком охлаждении (20К), причем указывался лишь сам факт генерации. Многокомпонентные твердые растворы JnGaJ[$S£ ъУл&Я&Р , как уже упоминалось, ранее не исследовались. Поэтому дальнейшее продвижение в длинноволновую область, создание эффективных источников излучения, в том числе неохлаждаемых, в ИК-области спектра является весьма актуальным.

На основании вышеизложенного основные задачи работы можно сформулировать следующим образом:

1. Исследование механизмов излучательной и безызлучательной Оже-рекомбинации и параметров лазерного излучения твердого раст-Еора УяЛе) и его бинарных аналогов— арсенида индия и антимонида галлия с различными исходными свойствами в зависимости от уровня возбуждения и температуры.

2. Исследование влияния процессов безызлучательной ударной Оже-рекомбинации на параметры лазерного излучения.

3. Проведение расчетов коэффициентов усиления и пороговых уровней возбуждения для переходов зона-зона и зона-мелкий дискретный акцепторный уровень в антимониде галлия и арсениде индия и сравнение с результатами экспериментальных исследований.

4. Создание источников излучения, в том числе неохлаждаемых, в диапазоне 1,6-3 мкм на основе используемых материалов.

Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые обнаружена высокая излучательная способность качественно нового четырехкомпонентного твердого раствора ££ (QaS^ .

Впервые создан наиболее длинноволновый неохлаждаемый полупроводниковый лазер в области 2,37 мкм. Исследованы энергетические и спектральные характеристики лазеров с электронной накачкой на основе четырехкомпонентного твердого раствора Уп и его бинарных аналогов антимонида галлия и арсенида индия с различными исходными свойствами в широком диапазоне температур и накачек.

Выполнены расчеты коэффициентов усиления и пороговых уровней возбуждения в антимониле галлия и арсениде индия для межзонных переходов и переходов зона проводимости-мелкий акцепторный уровень на основе квантово-механической теории излучательной рекомбинации в прямозонных полупроводниках и проведено сопоставление с экспериментальными результатами.

Экспериментально установлено влияние безызлучательной ударной рекомбинации на параметры излучения бинарных соединений арсенида индия и антимонида галлия, особенно при комнатной температуре. Определены значения коэффициентов межзонной безызлучательной Оже-рекомбинации в арсениде индия и антимониде галлия, которые существенно выше коэффициентов, рассчитанных по теории Битти-Ландс-берга и приближаются к значениям, рассчитанным с учетом Оже-реком-бинации через отщепленную валентную подзону.

Показано, что в твердом растворе 7п (tq/?s£4 (<£&£/) вероятность межзонной Оже-рекомбинации снижается по сравнению с бинарными аналогами, особенно при комнатной температуре, вследствие изменения зонной структуры и нарушения резонанса между шириной запрещенной зоны и величиной спин-орбитального отщепления.

Защищаемые положения

I. Четырехкомпонентная система flsобладает высокой люминесцентной способностью и является перспективным материалом для создания неохлаждаемых источников излучения в ближней ИК-области спектра.

2. В бинарных соединениях арсениде индия и антимониде галлия параметры лазерного излучения ниже предельно возможных, особенно при 300К, вследствие влияния безызлучательной Оже-рекомбинации, вероятность которой выше, чем предсказывает теория без учета переходов с участием отщепленной валентной подзоны.

3. В четырехкомпонентной системе возрастает эффективность излучения вследствие ослабления роли Оже-рекомбинации из-за нарушения резонанса между шириной запрещенной зоны и величиной спин-орбитального отщепления.

Объем и структура работы: диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы. В приложении даны акты практического использования результатов диссертации в двух организациях.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Исследовано спонтанное и стимулированное излучение новых четырехкомпонентных твердых растворов в области длин волн 1,8 - 2,4 мкм и в области длин волн 3,1 - 3,7 мкм. Впервые создан наиболее длинноволновый неохлаждаемый полупроводниковый лазер с длиной волны излучения 2,37 мкм. В лазерах на основе InixaJs^ КОД составил (80К) и -3% (300К), в лазерах на основе - 6%(80К). Пороговая плотность тока была 0,1 - 0,5 А/с при 80К и 2-3 А/см2 при 300К.

2. Впервые получена генерация на эпитаксиальных пленках арсени да индия в области 80-220К. Подробно изучены спектральные и мощност ные характеристики лазеров на основе арсенида индия. Обнаружено и исследовано два типа лазерных переходов: межзонные и зона проводимости -мелкий акцепторный уровень. Максимальные значения мощности излучения были достигнуты на переходах второго типа и при 80К составили ^20Вт (КПД пороговая плотность тока равна 0,1 - 0,3 А/см2.

3. В сильнолегированном и компенсированном антимониде галлия, легированном одновременно донорными (Те) и акцепторными (£с или ёп.) примесями до концентраций AQ- 2 * З.Ю^см"3 и I.IO^cm"3 преодолен эффект насыщения мощности. Получены минимальные пороговые р плотности тока 0,05 А/см и высокие значения мощности излучения о

•vI.Kr Вт. В этих кристаллах обнаружен эффект увеличения оптической прочности вещества. При пдотности мощности излучения Р =2.107 Вт/см2 разрушения кристалла обнаружено не было.

4. В антимониде галлия и арсениде индия обнаружено и исследовано влияние безызлучательной Оже-рекомбинации на выходные характеристики лазеров. Показано, что основным механизмом, снижающим эффективность излучения вг антимониде галлия и особенно в арсениде индия, является межзонная и примесная Оже-рекомбинация, вероятность которой возрастает из-за особенностей их зонного строения. Получены экспериментальные значения суммарного коэффициента безызлз чательной Оже-рекомбинации в арсениде индия С3„3 = (1,6 + 0,8).10"^ см6с-1 (80К) и антимониде галлия С3-3 = (2,8 + 1,4) .Ю'^см^с""1 (80К) и (8,3 + 4,2).Ю"27ом6о~1 (300К). Для антимонида галлия это сделано впервые. Найденные коэффициенты близки к значениям, рассчитанным через отщепленную валентную подзону.

5. На основе квантово-механической теории излучения света выполнены расчеты коэффициентов усиления и пороговых уровней возбуждения для межзонных переходов и переходов зона проводимости - мелкий акцепторный уровень. Полученные результаты совпадают с эксперт то ментальными для сильнолегированного антимонида галлия сп- 2.10х см"3, при 80К.

Рассчитана зависимость пороговой плотности тока от температуры в антимониде галлия с межзонными переходами. Наилучшее совпадение экспериментальных и расчетных кривых наблюдается при использовании для расчета внутреннего квантового выхода найденных в данной работе значений .

6. Экспериментально показано и подтверждено расчетами, что в исследуемых узкозонных материалах наиболее эффективными излучатель ными переходами являются переходы свободных электронов из зоны про водимости на мелкие акцепторные уровни, поскольку для этого типа переходов, во-первых, требуются низкие пороговые уровни возбуждения и,во-вторых, влияние безызлучательной Оже-рекомбинации является минимальным.

7. Исследована эффективность излучения образцов Jn£ctJs различного состава в области дайн волн 1,6-3 мкм. При комнатной температуре обнаружен немонотонный характер зависимости квантового выхода от длины волны излучения: при изменении состава и увеличении длины волны излучения от 1,6 мкм ) квантовый выход вначале растет, а затем при приближении к 3 мкм (Jnrfs ) падает. Показано, что наблюдаемый эффект обусловлен снижением вероятности Оже-рекомбинации в твердом растворе вследствие изменения зонной структуры и нарушения резонанса между шириной запрещенной зоны и величиной спин-орбитального отщепления.

8. На основе проведенных исследований во ВНИИОФИ созданы отпаянные приборы типа КГС с длиной волны излучения 3 мкм (ЗлМ ) и 1,96 - 2,04 мкм ( ).

В заключение автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доктору физ.-мат.наук И.В.Крюковой за предоставление темы диссертации, постоянную поддержку и внимание в процессе ее выполнения.

Автор искренне благодарен В.И.Лесковичу за помощь в проведении экспериментальных исследований и С.П.Прокофьевой за обсуждение результатов работы.

Автор благодарит сотрудников ГИРЕДЖГа Л. М.Долгинова, Л .В.Дружинину, Ю.Н.Корчагина, А.Г.Брагинскую за предоставление образцов и обсуждение результатов их исследований.

1. Попов Ю.М. Методы получения состояний с отрицательной температурой в полупроводниках. -Труцы ФИАН, М., 19Б5 , т.31, с.3-74.

2. Басов Н.Г., Богданкевич О.В.,Девятков А.Г. Возбуждение полупроводникового квантового генератора пучком быстрых электронов.-Докл.АН СССР, 1964, т. 155, % 4, с.783-785.

3. Burwitz С.Е.,Kez9S R.J. Electron-bea/m-pumped GeAs laser,-Appl.Phys.Lett.t 1964,v.5,N 7,p.I39-I4I.

4. Козловский В.И., Насибов А.С., Попов Ю.М., Резников Н.В. Непрерывный бойs -лазер с электронной накачкой.- Письма вЖТФ, 1980, т.6, в.8, с.463-467.

5. Богданкевич О.В.,Дарзнек С.А., Елисеев П.Г. Полупроводниковые лазеры.-lvl.: Наука, 1976, 415с.

6. Benoit a la Guillame С. .Debever J.M. Laser Effect in Gallium Antimonide bjt Electron b&mbardment.-Corapt.Rend.Acad. Sci., Paris,1964,v.259,p. 2200-22O3.

7. Benoit a la Guillaume C., Debever J.M, Laser Effect in Indium Arsenide by Electron Bombardment.- Solid Stgte Comraun., 1964, v. 2, N I, p.145-147.

8. Крюкова И.В.,Петрушенко К).В. Спектральные и мощностные характеристики лазе сов с электронным возбуждением на антимониде галлия.-Квантовая электроника, 1974, т.3,15 10, с.2205-2214.

9. Alferov Zh.I., Atidreey V,M,,Kbnnikov S.Gi.Nihitin Y.G.Tret'JJcov D.N. Intern Conf. Phys.Chem.semicond,Hetero junctions and Layered structures.-Proc .Academ, Kiado,Budapest,1971,t/l ,p.93-106,

10. Antypas G.A., Moon R.L.,James,L»W,,Ergecumbe J# and Bell R.L. III-Y guaternary alloys Sump on GeAs, 1972,p.48-54.

11. Долгинов Л.М.,Мильвидсшй М.Г., Рогулин В.Ю., Шевченко Е.Г. Авторское свидетельство СССР JS &юобо с приоритетом. Опубликовано в Б.И. 15 мая 1974 г.

12. Долгинов Л.М.,Дружинина Л.В., Красавина Е.М., Крюкова И.В., Матвеенко Е.В., Петрушенко Ю.В., Прокофьева С.П., Цыганов В.А., Шевченко Е.Г. Спонтанное стимулированное излучение твердых растворов 6oxJnY.x Js., GaMx. Gaxlns-x As,, Ру. —

13. Фантовая электроника, 1976, т.З, в.11, су.24Э0-2494.

14. Богатов А.П., Долгинов Л.М.,Дружинина Л.В., Ежсеев П.Г.,Свердлов Б.Н., Шевченко Е.Г. Гетеролазеры на основе :твердых растворов Jnr* Р» ч Gq>~ .-Квантовая электро

15. Долгинов Л.М., .Елисеев П.Г.,Исмаилов И. Инфекционные изл уча тельные приборы на основе многокомпонентных полупроводниковых твердых растворов. В кн.:Итоги науки и техники: Радиотехника -М.1Э80, т.21, с• 3 115.

16. Бондарь С.А., Борисов Н.А., Галченков Л.В., Лаврушин Б.М., Лебедев В.В., Стреальченко С.С. Полупроводниковый лазер с накачкой электронным пучком на основе многослойных гетесоструктурfa, Фантовая электроника, 1976, т.З, ^ 1, с.94-100г-ж х. f-y у

17. Долгинов Л.М., Дружинина Л.В., Елисеев П.Г., Крюкова И.В.,Леско-вич В.К., Мильви^ский М.Г., Свердлов Б.Н., Чапнин З.Й.Люшнесекция и лазерный эффект в и.- Фантовая электроника, 1976, т.З, 4, с.939-934/' /JC *

18. Beattie A.R. and Landeberg R.T. Auger effect in semiconductors Proc. Roy Soc.1959, A249,N,I256,p.I6.18. landsberg R.T. and Beattie A.R. Auger effect in semicondustors -Journ.of Ehys. С if? em.Solids, 1959, v.8,p,73-75.

19. Барышев H.C. Меддузонная рекомбинация электронов и дырок в арсениде индия.- физика твердого тела, 1964, т.6, в.10, с.3027-3030.

20. Hollis Carrier Recombination in In As Eroc.Roy Soc,I967,v9I, p. 15I-155.

21. Beatie A.R. end G.Smith. Recombination in semiconduetors by a light hole Auger transition ,-Physica Status Solidi,I967, v.I9,p.577.

22. Taheshima M. Auger recombination in In As,GeSb,In Pand GaAs.- Journ.of Applied Physics 1972,v.43, N I0,p.4II4 4119.

23. Михайлова М.П., Рогачев А.А.,Яссиевич И.Н. Ударная ионизация и Оже рекомендация в JnJs Физика и техника полупроводников, 1976, т. 10, в.8, с. 1460-1468.

24. Шатковский Е.В. Me жду зонная рекомбинация неравновесных носителей заряда вJnJs при высоких уровнях фотовозбувдения. Дисс. канд. физ.мат. наук Вильнюс 1972 г.

25. Мосс Т.,Баррел Г.,Эллис Б. Полупроводниковая оптоэлектроника.-М.:Мир,1976,431 с.

26. Грибковский В.Г1.,Теория поглощения и испускания света в полупроводниках.- Шнек: Наука и техника, 1975,-463 с.

27. Панков Ж. Оптические процессы в полупроводниках.- М.:Мир, 197Э-456 с.

28. Гарбузов Д.З. Излучательная рекомбинация в JiSoJs, -гетероструктурах.-Дисс. .докт.физ.-мат.наук- Ленинград, 1978.

29. Dumke W.P. Optical Transitions Involving Impurities in Semiconductors. -Phys.Rev.,1963,v. 132, N 5tpf 1998-2002.

30. Кейси Х.,Паниш M. Лазеры на гетероструктурах.- М.Мир, 1981, т.1,-299 с.

31. Клейн К. А. Анализ основных факторов, определяет их внешний квантовый выход когерентного излучения полупроводников, возбужденных электронным пучком. Труды IX Международной конференции по шизике полупроводников.- Л.- Наука,т.1,с.629-634.

32. Lax М. Cascade Capture of Electrons in Solids Phys.Rev.,1960, v.119, N 5, p. 1502-1523.

33. Antoncik E. and Landsberg P.T. Overlap Integrals for Bloch Electrons -Proc.Phys Soc,I963,v.82, p.337-342.

34. Landsberg P.T.,Adams U.J. Radiative and Aager processes in semiconductors Journal of Luninescence, 1973,v.7.p.3-34.•35. Зотова Н.В.,Ясиевич И.И. Оке -рекомбинация в p~3nkи твердых растворах^ТП, 1977,т. 11,в .10, с. 1882-1887.

35. Есина Н.П.,Зотова Ы.В. Механизмы рекомбинации избыточных носителей тока в арсениде индия и твердых растворах на его основе.-ФТП, 1980, т. 14,в.2, с.316-323.

36. Eagles D.il. Phonon assisted Auger effect in semicondustors. Proc of the Phys.Soc., 1961, v. 78, p. 204-216.

37. Huldt L. Phonon assisted Auger Recombination in Germanium - Physica Status Solidi (a), 1976,v.33,p.607-614.

38. Haug A. Auger Recombination in degenerate Semiconductors Proc.I3th Int. Conf.Phys.Semicond., Rim,l976,p.II06.

39. Haug A. Carrier densety dependence of Auger Recombination Solid-State Electronics,1978,V.21,p.I28I-I284.

40. Landsberg P.T. Robbixis D.J. The first 70 Semiconductor Auger Processes,-Solid-State Electronics 1978,v.2I,p.1289-1294.

41. James R. Chelikowsky, Martin L. CohenrNonlocal pseudopotentiel calculations for the electronic structure of eleven diamond and zinc-blende semiconductors Physical Review B.1976,v.15, N2^p.556-587.

42. Becker W.M.,Ramdas A.K. ,Fan H.Y. Energy Band Structure of Gallium Antimoni-de.-Journ. of Appl. Phys.1961, v. 32, N 10,p. 2094-2102.

43. ШренблитЛЛ., Масловец Д.В., Шалыт С.С. Структура зоны проводимости и механизм рассеяния электронов BJnAs .-ФТТ, 1964,т.6,с.551

44. Казакова Л.А., шсцова В.В., Карышаков Р.К., Уханов Ю.И.,Ягуньев В.П. Параметры зона проводимости J7iH по данным оптических и магнитооптических исследований.- ФТП, 1971, т.5, в.9, с.1710-1714.

45. Карымшаков P.i\.Q структуре зоны 7!nfo ФТП 1973, т.7,в .3, с.513-5:

46. Ыесглелова И.М., Штивельман К.Я., Барышев Н.С., Пырегов Б.П. Аверьянов И.С. Андромонов B.C. Внутризонные переходы в валентной зонеDn/к.-ФТП, 1970, т.4, в.7, 1354-1358.

47. Ridgeon C.R., Mitchell D.L., Brown R.N. ,-Interband Magnetoabsorption in InAs and InSb Phys. Нет, I967,v.I54,N 3, p. 737-742.

48. Matassi F., Stem P.,Temperature Dependence of optical Absorption in p-Type Indiun Arsenide . Phys.Rev.,1958,v.Ill, N 2,p.472-475.

49. Маделунг 0. Физика полупронодникокых соединений элементов Ш и У групп. М.:Мир, 1967.

50. Daval V.L., Hioinbothem W.A. ,Eressel Н., Carrier lifetimes in epitaxial InAs. Applied Phys.Letters,1974,v.24, N 5, p. 184-185.

51. Кюрегян А.С. Лазарева И.К., Стучебников В.Н., Юнович А.Э. Фато-люминесценция антимонида галлия при большом уровне во зб ужения.у?ТП, 1972, т.6 в.2, с.242-2'±7.

52. Woolley J.C. High-temperature Hall effect in GaSb.- Canad.J. Phys., 1966, v.44,N II,p. 2709-2714.

53. Reine,R.L. Aggarwal and Lax В., SpLit off valence band parameters for GaSb from stress - modulated magneto-reflectivity - Solid State Communications, 1970,v,8,p.35-39.

54. Adachi E. Energy band parameters of gallium antimonide. The Journ. of Physics and Chemistry of Solids,I969,v.30, N 3, p. 776-778.

55. Effer D.,Etter P. J. Phys. Chem.Sol.,1962, v.2 p. 51.

56. Pressure induced phase transitions in silicon,germanium end some III-V compounds. 59 # RunJe W., Breuninger K. fPilkuhn И.1.minescence and Photoconductivity of Undoped p-GaSb. Phys.Stat.Sol•»1972,v.12,p.169.

57. Habegger M.A.fFan H.Y. Photoconductibity of Gallium Antimonide Phys. Rev.,1965^v.138, N 2A, p. 598-607.

58. Kaiser R., Fan H.Y. Phys. Rev. 1965, v.138 A.,p.156

59. Есина Н.П., Зотова Я.В., Ыаследов Д.Н. 0 механизме излучательной рекомбинациир-п, переходов в арсениде индия.-фТП, 1968, т.2, в.З, с.370-373. r а

60. Аллаберенов О.А., Зотова Б.В., Ыаследов Д.Ы., Неуймина Л.Д. Фото-люминвстенция n-Jnfts ФТП, 1970, т.4, в.10, с.1939-1942.

61. Аллаберенов О.А., Зотова И.В., На следов Д.Н. 0 механизме излуча-тельнои рекомбинации в o-Jnfe низких температурах.- ФТП, 1971, т.5,в.12, с.2343-2346.

62. Гусева М.И., Зотова Н.В., БЬваль А.В., Наседов Д.Н. Излучатель-ная рекомбинация в арсениде индия, имплантированном элементами 1У группы.- ФТП, 1975, т.9, в.В, с.901-903.

63. Зотова Н.З., гйратаев В.В., Шваль А.В. Фотолюминесценция кристаллов a-JbJs , легированных олозом.-ФТП. 1975, т.9, в. 10,с.1944-1948.

64. Банси-Грийо М., Грийо Э., Зотова Н.В., Эке М. Излучательная рекомбинация горячих носителей тока в арсениде индия.- ФТП, 1976,т. 10, в. 1, с.53-57.

65. Варшни И.П. Собственная излучательная рекомбинация в полупроводниках.- В сб.: Излучательная реномбинациявполупроводника*. Под ' ред. Я.Е.Покровского, М.: Наука, 1972, с.9-124.

66. Елаут-Бяачев А.Н., Балагуров Л.А., Шратаев В.В., Омельяновский З.М. Ре комбинациями сите лей заряда вп-З^Л при 77К.- ФТТ, 1975,

67. Галкин Г.Н.Мекдузонные процессы рекомбинации в полупсоводниках при высоких уровнях возбуздения.-Дисс. докт. физ.-мат'.наук -ivl., 1977,- 227 с.

68. Benz G, Conradt R., Auger recombination in Ga Ae and GaSb,- Phys.Rev,B. 1977,v.16 N2, p. 843-855.

69. Покровский Я.Е., Свистунова К.И., Каминский А.С. Влияние природных акцепторов на электронные процессы в антимониде галлия.-ФТП, 1967, т. 1, в.1,с.34-39.

70. HelngaiLls J.,Infrared Emission from InAs Diodes,-Solid State Research, June 1963, N I, p. 1-5.

71. Масленникова Т.Л. Кудряшев Б.А.,Барышев Н.С. Зависимость порога генераций лазерных диодов изJfo/fe отдданы резонатора.-ФТПД968, т.2,в.22, с.1696.

72. Patel N.; Yariv A., Electrical-and Optical characteristics of InAs Junction Lasers. IREE journal of Quantum Electronics, 1970, v.Q,E6,N 6 p.383-386.

73. Melngalis J., Optically Rumped InAs Laser IREE jejunal oj Quantum Electronics,1965,v.ОД - I. N 2, p. 104-105.

74. Карнаухов В.Г.,Крюкова Ж.В.,Падучих Л.В. Стимулированное излучение из диффузионных р-п переходов на антимониде галлия.-ФШДЭбб", т.7,в.11,с.3421-3422.

75. Chipaux С., Eymard R., Study of the laser Effect in CaSb Junction.-Phys,Stat.Sol.,1965,10, N I, p. 165-167.

76. Акимов Ю.А.,Буров А.А.,Загаринский E.А.Крюкова Й.В.,Детрушен-ко Ю.В.,Степанов Б.М., КГС-З-лазер с электронной накачкой на антимониде галлия.- Квантовая электроника,. 1974,т.1,К 1,с.114-118.

77. Takeshima M.Effect of electron-hole interaction an the Auger, recombination process in a semiconductor,Journ.of Applied Physies,I975,v.46, N 7, p. 3082-3608.P

78. Устинов B.M.,Захаров В.Г.,Микронапяжения в эпитаксиальных структурах на основе соединении АгВ£-"0бзоры по электронной технике" Сер.6 "Материалы", М.,ЦЕШ "Электроника".1977, в. 4, <?. 2-34.

79. Dolginow L.M., Eliseev P.G., Lapshin A.N. Milvidskii M.G., A study of Phase Equilibria and Heterojunctions in Ga-In-As-Sb. Kristall end

80. Technik,I978, v. 13, N 6 p. 631-638.

81. Долгинов Л.М.Корчагин Ю.Н.,Мильвидский М.Г. "Электронная техника" сер. Материалы, 1979, в.133, с.47.

82. Григорьев О.Г.,Гриднева Й.В.,Красавина Е.М.,Крюкова И.Б., Миль-ман Ю.В.,Чугунова С.И. Влияние несовершенств кристаллического строения арсенида галлия на параметры лазеров с электронным возбуждением.- Квантовая электроника, 1975, т.2,3®,с.1058-1062.

83. Медведев С.А. Введение в технологию полупроводниковых материалов. М.: Высшая школа, 1970, 503 с.

84. GrovJin G.R. Conrad R.W., Borrello S.R. Epitaxial InAs on Semi-insulating GaAs Substrates.-J. Electrdchem. Soc,1966, v.113.p* 1336

85. Mc Carthy J.P. Preparation and properties of epitaxial In As'- Solid State Electron,1967,v.10jp.49-655.

86. Лавру шин B.M. Исследование лазера на арсениде галлия с накачу кой электронным пучком,- Труда ФИАЫ, 1972,т.59,с.124-305.

87. Гурфинкель В.И.Крюкова й.В»,Лебедев В.В.Дескович В.Й., Л^нкина Г.В.,Матвеенко Е.В.,Стрельченко С.С.Датырев Н.Д., Чапнин В.А.,Стимулированное излучение JnAs при электронном возбуждении,- Квантовая электроника, 1976, т.З, W, с.1602-1605. ,

88. Крюкова Й.В.Дескович В.Й.,Матвеенко Е.В. О механизмах гене-радии лазерного излучения в эпитаксиальном Un/ls при электронном возбуждении.1- Квантовая электроника, 1979, т.6, 36 7,с.1401-1408.t

89. Леванюк А.П.,Осипов В.В. Теория люминесценции сильно легированных полупроводников.- ФТП, 1973»т. 7,в.6,с.1058-1068.

90. Красавина Е.М.,Крюкова И.В. ,Петрушенко Ю.В. Тев.докл. 1-й Всесоюзной научно-технической конференции "Фотометрические измерения и их метрологическое обеспечение-. М.,1974» с.74»

91. Антошин М.К.,Красавина Е.М.,Крюкова й.В.,Слуев В.И.,Спивак Г.В« Саморазрушение лазеров на арсениде галлия с электронной накачкой.- Квантовая электроника, 1975, т.2, с.1969-1977*

92. Сажин Н.П.,Мильвидский М.Г. ,Освенский В.Б.,Столяров О.Г.

93. Влияние легирования на пластически® деформацию монокристаллов арсенида галлия. ФТТ.,1966\'Т*8г-нл£ичз;-1^39.98* Johnston W.D. Ir. Conbomb,Interaction inLasers Phys.Kev. B. Solid State 1972, v.6, N 4, p. 1455-14-63.

94. Hildebrabd 0.,Goevel E.Q., Romanek E.M., Weber H., Makeer G.,

95. Electron Ho11 Plasma in Direct Gep Semiconductirs wirh lovx polar coupling: GaAs, In P and GaSh-Phys,Rev., 1978, v. BI7 N 12 p. 4775-4787

96. Пайнс Д. Элементарные возбуждения в твердых телах.- М.: Мир, 1965.- 382 с.

97. Beni G., Rice Т.М. Theory of Electron Mole Liguid in Semiconductors,-Phys. Rev., 1978, v. BI8, N 2, p. 768-785.

98. Brinkman Y/.F. Rice ТЛ&. Electron-Hole Liquids in Semiconductors,-Phys.Rev.,1973,v. B7, N 4,p. 1508-1523.

99. Келдыш JI.В., Силин А.П. Электронно-дырочная липкость в полярных полупроводниках.- ЖУТФ, т.69, в.3(9JD. 1953-1957.

100. Beni-&,Rice Т.М. Electron Hole Liquids in Polar Semiconductor^ Phys.Rev. Lett,1976, v.37, N 13, p. 874-877.

101. Аснин В.М.,Рогачев А.А. Зависимость ширины запрещенной зоны ГГ$0аЛ%2Т ^1146 нт-РаЧии ® е л ел"' ,т ояйГ.лФЩ', 1953,5, Г 9, с106' Статистика электронов в полупроводниках.-М'. :Мир,1<7и тс,—оУ/& С.

102. Allegre J., Averoua U., Bougnot G., Charecterizetion of GaSb by producing thermal acceptors of the same kind Cryst .Lattice defectBjI970,v.I,p.343-349.

103. Гельмонт Б.Л., Соколова З.Н. Оже рекомбинация в прямо зонных полупроводниках п-типа,- ЩГП, 1982, т. 6, в.9у сД670-1672.

104. Haug A., Kerkhoff D.,Lochman W. Calculation of Auger Coefficients for III-V Semiconductors with Emphasis on GaSb. Physica Status Solid! (5) 1982,v.89, N 2,p.357-365.

105. Burt M.G. Calculation of the zero-temperature Auger recombination rate in the quaternary semiconductor alloy GeAl AsSb Journ.of Physica C, Solid State Physics,1981,v.14, p.3269-3278.

106. Takeshima M. Impurity assisted Auger recombination in semiconductors.

107. Phys.Rev. B.,I98I,v.23, N 2,p.771-786.

108. Гельмонт Б.Л., Соколова 3.H., Яссиевич И.Н. Оже рекомбинация в пммо^-зсвных полупроводниках р-типа. -Ш1,1982, т. 16,в 4, С592-600.

109. ИЗ. Титков А. Н., Бенеманская Г .В., Илурццзе Г.Н. Времена меэдонной Оже-рекомбинация с участием спин оритально отцепленной валентной зоны в кристаллахfaS/p-типа.- Письма в 1981, т.34, в.о, с 430-434.

110. Крюкова И.В., Лесгович З.И., Матвеенко Е.В., Оке рекомбинация в Gaieи ее влияние на характеристики лазеров - Журналтехнической физики, 1982, № 10, с 2095-2097.

111. KLein C.A. Laser-action threshold in electron Ьезя: excited Gallium. Arsenide - Appl.Phys.Lett,1965,v.7,p.200-202.

112. Humperger R.f Ballantyne J. Measurement of photon absorption loss in the active and passive regions of a semiconductor laser Applied Physics Letters,1967, v.ID.N 4,p. 130-135.

113. Dixon R.,Proc. Int.Conf. Semicond.Phys., Prague I966,p.366.

114. Asado M.,Adams A.B. .Stubkjaer K.E. .Suematsu Y., Itaya Y. ,Arai S.

115. Temperature Dependence of the Threshole Current of Gain AsP/lnP DH Lasers IEEE, Quantum Electronics,1981»v.qE - 17, N5,p.6II-6I9.

116. Спивак Г.В., Саперин Г.В., Антошин М.К., Сту{/ебников З.М., Юнович А.Э. Изучение катодо люминесценции антимонида галлия в мо^уляционном^астзо^ом электронном микроскопе -ФТП, 1968,

117. H.Rieck. Т-he effective lifetime of stimulated and spontaneous emission in semiconductor laser diodes.- Solid State Electronics,1965,v.8 p.83-85.

118. Heinrich H.,Hess K, Jentsch W», Pfeiler W. Determination of the energy relaxation time in GeSb from microwave harmonic mixing and transport phemomena J.Phys.Chem. Solids I972,v.33,p.425~43I.

119. Robinson J., Rodriguez S. Temperature Dependence of the Electrical Resistivity in n-Type GeSb Phys. Rev.,1965,v.137,p. A 663-A666.

120. Hardi B.W. Theory of Luminescent Efficiency of Ternary Semiconductor» J. of Applied Physics, 1971, v. 42, N 12,p.4981-4995.

121. Sugiraura A. Band to - band Auger effect in GeSb InAs lasers - J. of Applied Physics,1980, v.51, N 8,p.4405-44II.

122. Gertner E.R.,Cheung D.T., Andrews A.M. and Longe J.T. , Liguid phase Epitaxial growth of InAsx Sby P т-х-у 1аУвГ£! on InAs-- J. of Electronic Meteriale, 1977,v.S N2, р/1бЗ-172.

123. Бочка сев А.Э., Колесник Л.И.,Ламинский A.M., Мильводский М.Г. Фото люминесцентные свойства эгштаксиальных слоев (fa id и твердых растворов ОаЗпАьЪв НЙП,1982,т. 16,в. 10, с, 1886-1889.

124. Berollo 0., Wolley J,С., Spin Orbit Splitting in Compositionally Disordered. Semiconductors. - Physical Review Letters,1972,v.29, N 20. p.1400-1403.

125. Berollo 0.,Wolley J.C. Van Vechten J.A. Effect of Disorder of the Con -duction Band Effective Mass,Valence - Band,Spin - Orbit Splitzing, and the Direct Band Gapin III - V Alloys - Phys, Rer. B.I973, v.3,p.3794-3798.

126. Крюкова И.В.,Лескович В.И.,Матвеенко Е.В. Механизмы рекомбинации неравновесных носителей зарода в твердом растворепри электронной накачке в области 1,6-3 мкм -Письма Ж1979, т.5, № 12, с.717-722.

127. Долгинов Л. М., Корчагин. Ю. Н., Крюков а И.В., Ле скович В. И., Матвеенко Е.В.,Мильвидский М.Г. Эффективный лазер с электронной накачкой в области 3,1-3 7 мкм на основе JnJfs.^ Pllm -Письма ЖТФ, 1978, т.4, № 23, с.1434-1438. * У

128. Гриняев С.Н., Долгинов Л.М.,Ильин М.А.,Корчагин Ю.Н.Дуюмский А.И., Чалдышев В.А. Исследование зонной структуры твердых растворов Уп • ФТП, 1982, т:16, в. 4, с. 725-727.

129. Бендовский Е.Б.,Власова I.Г.,Крюкова Я.В.,Лескович В.И;, Матвеенко Е.В. Параметры полупроводниковых источников излучения с электронным возбуждением в области 3-3,5 мкм. В сб. Оптико-физические измерения. -М., йзд-во стандартов, 1977, с. 52 -56.

130. Исследование выходных параметров лазерного излучения эпитаксиальных пленок арсенида индия в области 80-220К при накачке электронным пучком с целью создания источников излучения с длиной волны ~ 3,1 мкм.

131. Впервые изготовлены полупроводниковне активные элементы из антимонида галлия с низкими пороговыми уровнями возбуждения и КПД-3($.

132. Настоящим актом подтверждается:

133. В ГИЕЩЩЕТе использованы следующие результаты диссертации тов.Матвеенко Е.В.:

134. Данные по исследованию зависимости длины волны излучения лазеров с электронной накачкой от состава твердых растворов Зк&х JsStf и

135. В результате использования положения диссертации были созданы эпитаксиальные слои и и монокристаллыантимонида галлия для лазеров с электронной накачкой с высокимиизлучателышми характеристиками.

136. В.В. Раков Нач.лаборатории, к. т. н.к.т.н.1. Л.м.долгиновк.т.н.1. А. Г.Брагинская