Оптическая регистрация микроволновых резонансов в низкоразмерных полупроводниковых структурах, полученных в результате самоорганизованного роста тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

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

на правах рукописи

Преображенский Василий Львович

ОПТИЧЕСКАЯ РЕГИСТРАЦИЯ МИКРОВОЛНОВЫХ РЕЗОНАНСОВ В НИЗКОРАЗМЕРНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУРАХ, ПОЛУЧЕННЫХ В РЕЗУЛЬТАТЕ САМООРГАНИЗОВАННОГО РОСТА

специальность 01.04.07 - физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Санкт-Петербург 2006

Работа выполнена в Физико-Техническом институте им АФ Иоффе РАН.

Научный руководи гель •

доктор физико-математических наук Баранов П Г.

Официальные оппоненты

доктор физико-математических наук Баграев Н Т,

кандидат физико-матема!ических наук Ильин В.А

Ведущая организация Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университег (СПбГПУ)

Защита диссертации состоится " 8 " июня 2006г в 10 часов на заседании Диссертационного Совета К 002 20*5 01 Физико-Технического института им. А Ф Иоффе РАН по адресу ¡94021, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 26

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Физико-Технического института им. А.Ф. Иоффе РАН.

Автореферат разослан " 28 " апреля 20061. Ученый секретарь

Диссертационного Совета К 002 205 01 кандидат физико-магематических наук

Бахолдин С.И

¿собА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В диссертации представлено исследование методом оптически детектируемого магнитного резонанса (ОДМР) рекомбинационных процессов в низкоразмерных полупроводниковых системах, полученных в результате самоорганизованного роста.

Системы пониженной размерности являются перспективными для опто- и микроэлектроники. Особое значение имеет создание одиночных и периодически повторяющихся потенциальных ям путем комбинации материалов, имеющих различные энергии запрещенной зоны и пространственные размеры, ограничивающие движение электронов и дырок. Не менее важным является изучение эффектов пространственного ограничения (конфайнмента) носителей на свойства таких систем.

Одним из перспективных технологических процессов создания низкоразмерных структур типа квантовых точек и нанокристаллов является их самоорганизованный рост. Ориентированные нанокристаллы галогенидов серебра, образующиеся в результате самоорганизованного роста в матрице иоиных щелочно-галоидных кристаллов, являются полезными модельными объектами для исследования эффектов конфайнмента методами радиоспектроскопии, так как электронные и дырочные центры, а также локализованные экситоны в объемных кристаллах АдС1 и АдВг, изучены детально. Изучение рекомбинационных процессов в системе нанокристаллов СвРЬВгз, образующихся внутри матричного кристалла СэВг, представляет большой интерес для разработки новых активных материалов для компьютерной радиографии. Исследования систем квантовых ям 1гЮаАБЫ и самоорганизованных квантовых точек на основе 1пАз важны для создания лазеров в области 1.3 мкм.

Основными методами исследования систем пониженной размерности являются оптические методы. В методе ОДМР информативность и высокое энергетическое разрешение электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) сочетаются с высокой чувствительностью оптики, поэтому применение ОДМР для изучения низкоразмерных систем является актуальным и перспективным.

Цели настоящей работы

1 Исследование нанокристаллов АдВг, образующихся в результате самоорганизованного роста в ионном кристалле КВг, методом оптически детектируемого магнитного резонанса Изучение эффектов пространственного ограничения (конфайнмента) рекомбинации обменно-связанных

3

РОС. ЧДЦИ'

е.-

оэ

¿(О?

онорно-акцепторных пар вследствие ограничения максимального расстояния в рекомбинирующих парах размерами нанокристаллов АдВг и его впияния на обменные взимодействия и д-фактор мелких электронных центров в нанокристалле АдВг.

Разработка методов определения размеров наночастии АдВг По величине обменных взаимодействий в донорно-акцелторных парах.

2. Изучение направленного переноса энергии, выделяющейся в процессе слиново-зависимой туннельной рекомбинации электронно-дырочных пар и автолокализованных экситонов в ионной кристаллической матрице СэВг к встроенным в матрицу в результате самоорганизованного роста полупроводниковым низкоразмерным структурам СэРЬВгэ

3. Исследование низкоразмерных структур с квантовыми ямами 1пСаАзЫ/6аАз с низким содержанием азота и квантовыми точками 1пАзЛЗаА5, перспективных для создания лазеров в области 1.3 мкм методами ОДМР и оптического детектирования циклотронного резонанса (ОДЦР).

Научная новизна работы заключается в следующем:

• Впервые методом ОДМР исследована рекомбинационная люминесценция самоорганизованных микро- и нанокристаллов АдВг в кристаллической матрице КВг. Обнаружены эффекты, связанные с пространственным ограничением электронно-дырочной рекомбинации и приводящие к существенным изменениям в спектрах ОДМР. Наблюдалось увеличение д-фактора мелких доноров в полупроводниковых нанокристаллах. Впервые разработан метод определения размеров наночастиц АдВг по распределению обменных взаимодействий в донорно-акцепторных парах.

• Впервые изучен направленный перенос энергии, выделяющейся в процессе спиново-зависимой туннельной рекомбинации электронно-дырочных пар и автолокализованных экситонов в ионной кристаллической матрице к встроенным в матрицу в результате самоорганизованного роста полупроводниковым низкоразмерным структурам.

• Впервые зарегистрирован ОДМР в квантовых ямах 1пСаАэМЛЗаА8 с низким содержанием азота и определен д-фактор электронов. По люминесценции квантовых точек 1пАэ впервые наблюдался оптически детектируемый циклотронный резонанс в двумерной структуре на гетерогранице 1пАэ/СаАз.

Положения, выносимые на защиту:

1 В нанокристаллах AgBr, образующихся в результате самоорганизованного роста в ионном кристалле КВг, методом оптически детектируемого магнитного резонанса обнаружены эффекты пространственного ограничения (конфайнмента) рекомбинации обменно-связанных донорно-акцепторных пар: ограничение максимального расстояния в рекомбинирующих парах размерами нанокристаллов, и изменение g-фактора мелких электронных центров. На основе анализа обменных взаимодействий определено распределение донорно-акцепторьь > пар по расстояниям и оценены размеры нанокристаллов.

2 Обнаружен направленный перенос энергии, выделяющейся в процессе спин-зависимой туннельной рекомбинации электронно-дырочных пар и автолокализованных экситонов в ионной кристаллической матрице CsBr к встроенным в матрицу в результате самоорганизованного роста полупроводниковым нанокристаллам CsPbBr^. Спектры ЭПР рекомбинирующих электронных и дырочных центров в матричном кристалле были зарегистрированы по полосе излучения экситонов в низкоразмерной структуре СэРЬВгз, положение которой определяется размерами нанокристаллов.

3 В неотожженных низкоразмерных структурах с квантовыми ямами InGaAsN/GaAs с низким содержанием азота ( 2% ) обнаружен сигнал ОДМР, приписанный электронам, с аксиальной симметрией. |дц|=3.61, |q£|=0.7. Изучены оптически детектируемый циклотронный резонанс и нерезонансные эффекты влияния микроволнового поля на фотолюминесценцию в структурах с квантовыми точками InAs/GaAs. Сигнал циклотронного резонанса соответствует электронам с эффективной массой 0 О7т0 с циклотронными орбитами, ограниченными в двумерной системе, такой как гетероинтерфейс InAs/GaAs.

Практическая ценность. Результаты диссертационной работы являются новыми и вносят существенный вклад в исследования рекомбинационных процессов в низкоразмерных полупроводниковых системах, полученных в результате самоорганизованного роста.

Системы на основе AgBr являются основными для производства фотографических материалов. Системы на основе CsBr, активированные различными примесями, являются перспективными материалами для компьютерной радиографии (Х- ray storage phosphors) Структуры с квантовыми ямами InGaAsN/GaAs и квантовыми точками InAs/GaAs являются перспективными для разработки лазеров, излучающих в области 1.3 мкм, совпадающей с полосой прозрачности волоконной оптики.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийских и международных конференциях, the 11th International Symposium "Nanostructures. Physics and Technology", Saint-Petersburg, Russia, June 23-28, 2003; VIII German-Russian Seminar on Point Defects in Insulators and Deep-Level Centers in Semiconductors, St.Petersburg. November 9-15, 2003, Пятая Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опта- и наноэлектронике, Санкт-Петербург, 1-5 декабря, 2003, the 13th International Symposium "Nanostructures: Physics and Technology", Saint-Petersburg, Russia, June 20-25, 2005; Седьмая Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике, Санкт-Петербург, СП6ГПУ, 5-9 декабря 2005г.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в 7 печатных работах и 2 работы в виртуальных журналах. Перечень работ приведен в конце автореферата.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы. Список литературы содержит 65 наименований. Объем диссертации составляет 83 страницы, в том числе 21 рисунок.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении кратко обоснованы актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели работы, указана научная новизна и практическая значимость работы, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе, носящей обзорный характер, представлены результаты исследований дефектов в щелочно-галоидных кристаллах, низкоразмернь.х систем на основе GaAs, а также микро- и нанокристаллов, встроенных в кристаллическую матрицу.

Рассмотрены системы нанокристаллов в щелочно-галоидных кристаллах, такие, как CuCI.NaCI, AgCI:KCI, AgBr:KBr, [1,2,3] а также исследования микро- и нанокристаллов AgBr в желатине и стекле [4,5]. Представлены результаты исследований локализованных дырок и экситонов, а также мелких электронных центров в объемных кристаллах AgCI и AgBr.

Далее рассмотрены системы, перспективные для рентгеновской радиографии (X-ray storage phosphors) [6]. Приведена информация о структурах, образующихся при росте щелочно-галоидных кристаллов с двухвалентными примесями РЬ2+, Мп2+, Ей2* [7,8].

Также рассмотрены низкоразмерные структуры на основе GaAs с квантовыми ямами и квантовыми точками Приведены результаты исследований систем InAs/GaAs, InGaAsN/GaAs, GaAs/AIAs [9,10,11].

Во второй главе описана методика эксперимента Представлены блок-схемы спектрометров ОДМР и ЭПР, на которых проводились исследованиа^Гакж£ описаны методы выращивания кристаллов, исследованных в настоящей работе

Кристаллы АдВг и КВг.АдВг (2 мол % АдВг в расплаве), а также кристаллы CsBr Pb (0.02-0.2% РЬВг2 в расплаве) выращивались в кварцевых ампулах методом Бриджмена Структуры с множественными квантовыми ямами lno3eGaoe4Aso9eNoo2 (6 nm), а также структуры с квантовыми точками InAs/GaAs , образованными в результате осаждения с одним циклом InAs, были выращены методом молекулярно-пучковой эпитаксии (Molecular Beam Epitaxy, МВЕ) на подложках GaAs, ориентированных в плоскости (001).

Описано устройство серийного спектрометра ЭПР JEOL JES-PE-3, работающего на частоте 9 3 ГГц, а также установки оптического детектирования магнитного резонанса, на которой были проведены основные исследования. Данная установка регистрирует сигналы ЭПР на частоте 35.2 ГГц по изменению параметров люминесценции образца. Изменение параметров люминесценции происходит при насыщении переходов между различными спиновыми подуровнями в процессе ЭПР.

Третья глава посвящена исследованию методом оптически детектируемого магнитного резонанса рекомбинационных процессов в микро- и нанокристаллах АдВг, встроенных в решетку кристаллической матрицы КВг в результате самоорганизованного роста

На рисунке 1 представлены спектры люминесценции и ОДМР, наблюдаемые в образцах, выколотых из выращенного кристалла КВг.АдВг, пунктиром показаны спектры, зарегистрированные в объемном кристалле АдВг.

В спектре люминесценции объемного кристалла наблюдается полоса электронно-дырочной рекомбинации 570 нм.Линии экситонов в АдВг (462 нм) имеют примерно 8 100 раз меньшую интенсивность и нами не наблюдались. Известная интенсивная полоса 495 нм ранее была приписана экситонам, локализованным на примесном йоде

КВгАдВг

/ \

V

\ ВЫкАдВг

500 600 Длина волны (нм)

Магнитное моле (Т)

Рис.1. Спектры фотолюминесценции (а) и спектры ОДМР, зарегистрированные на разных длинах волн люминесценции (Ь), в объемном кристалле АдВг (пунктир) и образце с нанокристаллами (сплошная линия)

В спектре люминесцении нанокисталлов АдВг наблюдается появление экситонной люминесценции в области 440 нм и ее коротковолновый сдвиг при уменьшении разме-ров нанокрсталлов за счет формирования подзон размерного квантования.

Подобный спектр люминесценции наблюдался ранее для нанокристаллов АдВг в желатине и стекле. Интенсивная линия экситонов указывает на присутствие внутри монокристалла КВг нанокристаллов АдВг размером порядка 6 нм Наблюдается также рост интенсивности полосы электронно-дырочной рекомбинации относительно люминесцении, связанной с примесью.

В спектре ОДМР объемного кристалла АдВг наблюдаются сигналы ОДМР локализованных дырок (акцепторов) и мелких электронных центров (доноров), а также пинии в центре, принадлежащие триплетному состоянию обменно-связанной пары электронных и дырочных центров. В спектрах ОДМР КВг:Ад наблюдаются широкие асимметричные линии в низких и высоких полях, а также две более интенсивные линии в центре спектра. При уменьшении длины волны наблюдается сближение линий ОДМР в центре спектра и "раздвижение" широких сигналов ОДМР в низких и высоких полях.

Уровни энергии электронно-дырочной пары в магнитном попе могут быть описаны спиновым гамильтонианом:

Н = ёетн?В+ ё"твБ''В+ /5*\9Л,

в котором первыедва члена описывают Зеемановское взаимодействие электрона на доноре и дырки на акцепторе с магнитным полем, а третий член -обменное взаимодействие. В случае АдВг д-факторы доноров и акцепторов изотропны.

и, 1 5 пт

С

О 05 1 0 1 5 20 25 30 ¿В(шп) магнитное папе (Т)

Рис 2 Методика получения распределения обменно-связаниых электрон-

дырочных пар по расстоянию между партнерами из спектра ОДМР.

На рисунке 2 показаны экспериментальный спектр ОДМР (а) и положения ЭПР-переходов на частоте 35 ГГц (Ь), рассчитанные для разных значений обменного расщепления J в пара с д-факторами 1 57 и 2.08 для электрона

на доноре и дырки на акцепторе, соответственно В объемном кристалле АдВг д-фактор электрона на доноре равен 1 49.

Пользуясь зависимостью (рис. 2Ь), из спектра ОДМР можно получить распределение числа рекомбинирующих пар в зависимости от величины обменного взаимодействия (рис. 2с) и, в соответствии с приведенной на рисунке 2с формулой - от расстояния между партнерами (рис 2Ь).

На рисунке За показано распределение числа рекомбинирующих пар в зависимости от расстояния между рекомбинирующими центрами, полученное из спектров ОДМР,

зарегистрированных по люминесценции на разных длинах волн. При изменении длины волны регистрации ОДМР выделяются

рекомбинирующие пары с различными значением!-' среднего обменного расщепления. Пунктиром юказана аппроксимация этих зависимостей гауссовыми кривыми На рисунке ЗЬ представлено распределение нанокристаллов АдВг по размерам, полученное из спектров

- а

532/'/ } ^

нм и / /

560<Г /

нм { 1

г 587 нм

? 2

4 6 8 ю размер нанокристалла(нм)

Рис. 3. Распределения е-Ь пар, по расстояниям между компонентами для разных длин волн регистрации ОДМР (а), распределение нанокристаллов по размерам, полученное из спектров ОДМР, зарегистрированных по суммарной люминесценции (Ь).

ОДМР, зарегистрированных по суммарной люминесценции, исходя из предположения, что дырка локализуется вблизи границы нанокристалла, а мелкий электронный центр (боровский радиус 1 7 нм) - в центре Из полученных распределений видно, что в ОДМР исследуемого образца КВг.АдВг отсутствует вклад рекомбинации удаленных пар, что и должно наблюдаться для нанокристаллов с размерами порядка нескольких нанометров. При уменьшении длины волны регистрации начинают проявлять себя электронно-дырочные пары с меньшим расстоянием между партнерами.

Таким образом, показано, что в результате самоорганизованного роста в кристаллической матрице КВг образуются нанокристаллы АдВг, в которых существенную роль играют эффекты размерного квантования Эффекты пространственного ограничения носителей проявляются в ограничении максимального расстояния между компонентами в донорно-акцепторных парах размерами нанокристаллов и увеличении д-фактора мелких электронных центров. Из анализа обменных взаимодействий в нанокристаллах определено распределение пар по расстояниям и оценены размеры нанокристаллов.

Четвертая глава посвящена исследованию микро- и нанокристаллов СбРЬВгз, образованных в результате кристаллической матрице СэВг.

На рисунке 4 показаны спектры туннельного послесвечения (ТП) и фото-стимулированной люминесценции (ФСЛ), зарегистрированные в кристалле СэВг.РЬ (0.1% РЬ в расплаве) после закалки от 800 до 77 К и рентгеновского облучения при 77 К. Спектр ТП мог наблюдаться при низкой температуре в течение ~3 часов после кратковременного рентгеновского

облучения. Спектр ФСЛ возбуждался слабой подсветкой красным светом _^650нм) в области погпоще-ния Р-центров. Узкая полоса в спектрах ТП (1) и ФСЛ (2) совпадает со спектром фотолюминесценции (3). Ранее в работах по исследованию фотолюминесценции и поглощения СвВпРЬ было показано, что эти полосы принадлежат экситонам в микро- и нанокристаллах СзРЬВг}, встроенным в решетку СэВг [7]. По коротковолновому сдвигу люминесецнии

10

самоорганизованного роста в

з 4

энергия кванта (эВ)

Рис. 4. Слектры туннельного послесвечения (1) и фотостимулированной люминесценции (2) в системе СвВг РЬ, зарегистрированные после рентгеновского облучения при 77К. Для сравнения показана линия фотолюминесценции необлученного кристалла (3).

магнитное поле (Т)

экситонов относительно объемных кристаллов СэРЬВгз размер нанокристаллов CsPbBr3 в исследуемом образце был оценен в 6 нм. Широкие полосы (EHR) в спектрах 1 и 2 обусловлены рекомбинацией электронных и дырочных центров, наведенных рентгеновским облучением в матричном кристалле CsBr. В спектре ФС'1 имеется вклад излучения автолокализованных экситонов (STE), образующихся в матричном кристалле.

На рисунке 5а показано уменьшение интенсивности ТП в магнитном поле при температуре 1.8 К. Характер тушения можно описать формулой .

где /0 - интенсивность излучения при нулевой поляризации, Рв, Ph - степень спиновой поляризации электронов и дырок, соответственно. Экспериментальная

зависимость соответствует рекомбинации двух центров с электронными д-факторами 2.0 и спинами S = 1Д расчетная зависимость показана на рисунке 5а штриховой линией.

Приложение микроволнового поля приводит к переориентации спина в магнитных полях, соответствующих ЭПР - переходам для электронных и дырочных центров. Это приводит к включению режима рекомбинации и увеличению интенсивности ТП, то есть имеет место оптическое детектирование магнитного резонанса. На рисунке 5Ь представлены спектры ОДМР, зарегистрированные по суммарному послесвечению (1) и по интенсивности линии излучения нанокристаллов (2) Эти спектры имеют одинаковую форму и состоят из сигналов ЭПР F-центров и автолокализованных дырок (Vk-центров). Ниже

приводятся симулированные сигналы ЭПР для ориентации кристалла в магнитном поле [001] || В с использованием известных параметров для F-центров и Vk-центров в объемном кристалле CsBr (3). Видно, что симулированные спектры близки к экспериментально наблюдаемым.

b ОДМР

35 ГГц

1 8К

/ \ " " > А ------ 2

3

1 о

1 2

1 4

магнитное поле (Т)

Рис. 5. а) Зависимость интенсивности ТП от магнитного поли, пунктиром показана расчетная зависимость для рекомбинации двух центров с Э = 1/2ид = 2.0.

Ь) сигнал ОДМР, зарегистрированный по суммарному спектру ТП (2), по линии люминесценции (2.48 эВ) нанокристаллов СвРЬВг, (1), симулированные спектры ОДМР Т-цеитров и V,,-центров в СвВг для ориентации кристалла в магнитном полев||[100](3)

После закалки образца СэВг РЬ от 800 до 77 К интенсивность ТП и ФСЛ возрастает почти на порядок, а сравнительно узкая полоса излучения, принадлежащая СвРЬВГз, сдвигается в область высоких энергий и уширяется То есть в результате закалки происходит уменьшение размеров кристаллов СбРЬВГ) от микронных (микрокристаллы) до размеров 3-6 нм (нанокристаллы) и увеличение разброса по размерам. Важно, что аналогичные изменения происходят как в спектре фотолюминесценции, так и в спектрах ТП и ФСЛ. Этот результат подтверждает, что ТП и ФСЛ в нанокристаллах СэРЬВгз, встроенных в решетку СэВг, возбуждается в результате рекомбинации электронно-дырочных пар в матрице СэВг.

Этот результат можно интерпретировать как направленный перенос энергии, выделяющейся в процессе спин-зависимой туннельной рекомбинации электронно-дырочных пар и автолокализованных экситонов в ионной кристаллической матрице СэВг к встроенным в матрицу в результате самоорганизованного роста полупроводниковым нанокристаллам СбРЬВгз.

В пятой главе представлены исследования двух типов наноструктур, излучающих в полосе 1.3 мкм: с квантовыми ямами (пСаАэЫ/СаАз с низким содержанием азота и квантовыми точками 1пАз/СаАз методами ОДМР и оптически детектируемого циклотронного резонанса (ОДЦР).

На рисунке 6а сплошной линией показаны спектры люминесценции и пунктиром -вызванные микроволновым полем изменения

интенсивности

люминесценции в нулевом магнитном поле структуры с пятью квантовыми ямами 1по збСЗао 64Аэо эвМо ог шириной 6 нм до и после отжига. Очевидно, что сигнал люминесценции в обоих образцах представляет собой по крайней мере две линии, связанные с различными рекомбинационными процессами

л

рпСаАб^аАв I СОТ

|неотожженный / \ образец /

А

I \х1/20

\ отожженныи ^ Чобразец

1x5

1 7 К

" 4 ° ' В(Т) 2

Рис. 6. Спектры люминесценции и вызванные микроволновым полем изменения интенсивности люминесценции в неотожженных и отожженных структурах 1п6аА5М/СаАь с квантовыми ямами (а), Угловая зависимость спектров ОДМР, зарегистрированная по суммарной люминесценции в неотожженном образце (Ь)

Вудно, что отжиг приводит к увеличению интенсивности, сужению и смещению линии люминесценции в область высоких энергий. На основании анализа воздействия микроволнового поля на интенсивность люминесценции структур 1пСаАБМЛЗаАв сделано предположение, что до отжига структуры (пСаАвМ/СаАБ обладали свойствами, характерными для структур с квантовыми ямами, тогда как после отжига в структуре появились свойства, характерные для системы квантовых точек.

На рисунке 6Ь показаны сигналы ОДМР, зарегистрированные по суммарной люминесценции неотожженного образца для различных ориентаций магнитного поля относительно оси [001]. В отожженных образцах ^СаАзМЛЗаАБ сигналы ОДМР не обнаружены.

Угловая зависимость ОДМР обозначена на рисунке 7а кружками Пунктиром показана симулированная угловая зависимость для тензора д аксиальной симметрии с параметрами |дц|=3 61, |дД1= 0 7. На рисунке 7Ь показаны результаты сравнения полученных д-факторов с экспериментально

установленными д-факторами электронов в структурах на основе 1пхва1 хАэ. Пунктиром показана аппроксимированная экспериментальная зависимость для объемного 1пхСа, „Ай. Из сравнения этих данных можно заключить, что обнаруженный сигнал ОДМР принадлежит электронам в квантовых ямах ^СаАзЫ/ваЛв.

На рисунке 8а сплошной линией показан спектр люминесценции и пунктиром - вызванные микроволновым полем изменения интенсивности люминесценции в нулевом магнитном поле для образца с одним слоем квантовых точек 1пАз/СаАз. Из спектральной зависимости очевидно, что сигнал люминесценции состоит по крайней мере из двухлиний, связанных с различными рекомбинационными процессами.

Рис. 7. Угловая зависимость сигнала ОДМР (кружки) с параметрами |д 1=3.61, |д|= 0.7 Пунктиром показана симулированная угловая зави-симость(а7г* Сравнение экспериментальных данных д-факторов электронов в объёмном материале 'и^а,, А& и связанных низкоразмерных структурах, кружками по. а-)аны д-факторы, полученные в данной работе. Пунктиром покатано приближение экспериментальных данных для объемного материала 1п,Са,,№ (Ь).

изменения интенсивности люминесценции (пунктир) в образце ¡пАн/СаАз с квантовыми точками В = 0.

b) Оптически детектируемый циклотронный резонанс 0), зарегистрированный по суммарной люминесценции при 35 ГГц и его угловая зависимость,0-угол между магнитным полем и кристаллическои осью [001].

c) Угловая зависимость ОДЦР. Сплошной линией показана рассчитанная угловая зависимость для эффективной массы т = 0.07т..

При приложении магнитного поля наблюдается широкий анизотропный сигнал в низких полях, представленный на рисунке 8Ь Положение резонансного пика смещается в более высокие поля с увеличением угла@ между магнитным полем и осью [001] (направление роста). Такое поведение характерно для циклотронного резонанса в двумерной (2Э) структуре и иллюстрирует пространственное ограничение циклотронных орбит в плоскости '001) Угловая зависимость ОДЦР приведена на рисунке 8с. Сплошная линия показывает рассчитанную угловую зависимость циклотронного резонанса для эффективной массы т=0.07то в 20 системе.

Таким образом по люминесценции квантовых точек наблюдался циклотронный резонанс электронов с циклотронными орбитами, ограниченными в двумерной системе, такой как гетероинтерфейс (лАзЛЗаАэ

В заключении представлены основные результаты диссертационной

работы:

1. В системе КВг.АдВг обнаружены нанокристалпы АдВг, образовавшиеся в результате самоорганизованного роста в кристаллах КВг Установлено, что люминесценция нанокристаллов АдВг в области 500-650 нм обусловлена рекомбинацией обменно-связанных пар локализованная дырка - мелкий электронный центр с распределением расстояний между партнерами, причем максимальное расстояние ограничено размером нанокристалла. Обнаружено увеличение д-фактора мелких электронных центров вследствие эффекта

14

пространственного ограничения носителей в нанокристаллах АдВг. Из анализа формы наблюдаемых сигналов ОДМР определены размеры нанокристаллов АдВг в матрице КВг

2. Исследованы рекомбинационные процессы в системе СэВиРЬ, в которой в результате самоорганизованного роста образовались нанокристаллы СэРЬВгз, встроенные в решетку СэВг. В туннельном послесвечении и фотостимулированной люминесценции обнаружено излучение микро- и нанокристаллов СаРЬВг3. Зарегистрирован электронный парамагнитный резонанс электронных Р-центров и автолокализованных дырок в матрице СэВг по изменению туннельного рекомбинационного послесвечения в полосе излучения нанокристаллов СэРЬВгз. что свидетельствует о направленном переносе энергии, выделяющейся в процессе спин-зависимой туннельной рекомбинации электронно-дырочных пар и автолокализованных экситонов в ионной кристаллической матрице СэВг к встроенным в матрицу в результате самоорганизованного роста полупроводниковым нанокристаллам СзРЬВг3.

3. С помощью метода ОДМР получен эффективный д-фактор электронов с параметрами |дц|=|3.61, |д£|=0.7 в неотожженных структурах с квантовыми ямами IПо ^Зао ыАбо 98^о 02- Обнаружен эффект влияния микроволнового поля на люминесценцию квантовых точек ^АзЛЗаАэ, вызванный циклотронным резонансом в двумерной системе, такой как гетероинтерфейс 1пАз/СаАз.

В заключение мне бы хотелось выразить огромную благодарность моему научному руководителю П.Г Баранову за направляющее руководство и постановку целей и задач Неоценимую помощь в течение всей моей научной деятельности оказали Н.Г.Романов и М.В.Музафарова. Также выражаю искреннюю благодарность всем вместе и индивидуально сотрудникам лаборатории микроволновой спектроскопии кристаллов и моим коллегам А.Г.Бадаляну, И.В.Ильину, Г.Р.Асатряну, Р.А.Бабунцу, В.А.Храмцову, С.И.Голощапову и Д.О.Толмачеву за полезные рекомендации, моральную поддержку и помощь в проведении экспериментов.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. П.Г. Баранов, Н.Г. Романов, В Л Преображенский, В А. Храмцов, Конфайнмент электронно-дырочной рекомбинации в самоорганизованных нанокристаллах AgBr в кристаллической матрица KBr // Письма в ЖЭТФ, том 76, вып. 7, сс. 542-546 (2002).

2. P.G. Baranov, N.G. Romanov, V.L Preobrazhenski, and V.A. Khramtsov, Electron-Hole Recombination Confinement in Self-Organized AgBr Nanocrystals in a Crystalline KBr Matrix // Virtual Journal of Nanoscale Science and Technology, 2002.

3 V L. Preobrazhenski, N.G. Romanov, P G Baranov, M.M. Sobolev, V M. Ustinov and A Yu Egorov, Optically detected microwave resonance in InAs/GaAs quantum dot structures // Proc. of the 11th International Symposium "Nanostructures. Physics and Technology", Saint-Petersburg, Russia, June 23-28, 2003, pp. 374-376.

4. P.G. Baranov, N G. Romanov, V.L. Preobrazhenski, AYa. Egorov, V.M Ustinov, and M.M. Sobolev/, Optically-detected microwave resonance in InGaAsN/GaAs quantum wells and InAs/GaAs quantum dots emitting around 1.3.mm // International Journal of Nanoscience, Vol.2, No. 6, pp. 469-478 (2003).

5. В.Л. Преображенский, П.Г Баранов, Конфайнмент электронно-дырочной рекомбинации а самоорганизованных нанокристаллах AgBr в кристаллической матрица KBr // Пятая Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. Тезисы докладов - Санкт-Петербург, СПбГПУ, 1-5декабря 2003г., с. 58.

6. N.G. Romanov, A.G. Badalyan, D.O. Tolmachev, V.L. Preobrazhenski and P.G. Baranov, Recombination processes in systems based on ionic crystals with embedded self-organized nanocrystals II Proc of the 13th International Symposium "Nanostructures. Physics and Technology", Saint-Petersburg, Russia, June 20-25, 2005, pp. 22-23.

7 П.Г. Баранов, H Г Романов, А.Г. Бадалян, Д О Толмачев, В.Л. Преображенскии, Обнаружение направленного переноса энергии электронно-дырочной рекомбинации от ионной кристаллической матрицы к самоорганизованным нанокристаллам // Письма в ЖЭТФ, том 82, вып. 11, сс. 822-826 (2005).

8 P G Baranov, N G Romanov, A G Badalyan, D.O Tolmachev, and V.L. Preobrazhenski, Detection of Directed Electron-Hole Recombination Energy Transfer from an Ionic Crystal Matrix to Self-Assembled Nanocrystals // Virtual Journal of Nanoscale Science and Technology, 2005

9. Н.Г. Романов, П.Г. Баранов, С.Г. Конников, Д.О. Толмачев, В.Л. Преображенский, Обнаружение направленного переноса энергии электронно-дырочной рекомбинации от ионной кристаллической матрицы к самоорганизованным нанокристаллам // Седьмая Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. Тезисы докладов - Санкт-Петербург, СПбГПУ, 5-9 декабря 2005г.

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Р Marchetti and R S. Eachus, Adv in Photochemistry 17, 145 (1992)

2. MT Bennebroek, A Arnold, O.G Poluektov etal., Phys. Rev. B53, 15607 (1996).

3. Fröhlich D., Haselhoff M., Reimann К. and Itoh T, Solid State C.mmun 94, 189-194(1995).

4. A.P Marchetti, K.P.Johansson, G.L.McLendon, Phys.Rev. В 47, 4268 (1993).

5. M. Haselhoff and H.-J Weber, Phys. Rev. В 58, 5052(1998).

6 P Hackenschmied, G. Schierning, M. Batentschuk, and A. Winnacker, J Appl. Phys. 93, 5109 (2003).

7 M. Niki, К Nitsch, K. Polak et al„ Phys Rev. В 51,5192 (1995), M Nik!, К Nitsch, K. Polak et al,, J. Luminescence 72-74, 377 (1997).

8. К Suzuki, J. Phys Soc. Jpn. 16, 67 (1961).

9. H.H Леденцов, В.М.Устинов, В А.Щукин, П С Копьев, Ж И Алферов, Д.Бимберг, Физика и техника полупроводников, т.32, №4, 385 (1997)

10. V.Bressler-Hill, A.Lorke, S Varma, P M Petroff, K.Pond, W H Weinberg. Phys.Rev. B, 50, 8479 (1994)

11 P G. Baranov and N.G. Romanov, in Proceedings of the 22nd International Conference on the Physics of Semicondconductors, edited by D J. Lockwood (World Scientific, Singapore, 1994), p. 1400

~?G/¿¿

1 o 16 e

Введение. I. Обзор литературы.

1.1. Исследования щелочно-галоидных кристаллов

1.2. Исследования микро- и нанокристаллов, встроенных в кристаллическую матрицу галогенидов цезия.

1.3. Исследования систем с квантовыми ямами и квантовыми точками на основе InAs/GaAs. 16 1.4 Цели работы

II. Методика эксперимента.

2.1. Метод оптического детектирования магнитного резонанса (ОДМР).

2.2. Установка ОДМР.

2.3. Спектрометр ЭПР.

2.4. Гелиевая станция.

2.5. Приготовление образцов.

2.5.1. Приготовление образцов KBr:AgBr.

2.5.2. Приготовление образцов CsBr:Pb и KBrrAg.

2.5.3. Приготовление образцов InGaAsN/GaAs и InAs/GaAs.

III. Конфайнмент электронно-дырочной рекомбинации в самоорганизованных нанокристаллах AgBr в кристаллической матрице КВг.

3.1. Экспериментальные результаты.

3.2. ОДМР при различной микроволновой мощности и частоте модуляции.

3.3. Обсуждение результатов.

3.3.1. ОДМР обменно-связанных донорно-акцепторных пар.

3.3.2. Изменения ОДМР при изменении длины волны регистрации, 44 микроволновой мощности и частоты модуляции.

3.3.3. Форма линий ОДМР обменно-связанных пар в объемном 45 кристалле.

3.3.4. Оценка размеров нанокристаллов AgBr.

IV. Исследование направленного переноса энергии электронно-дырочной рекомбинации от ионной кристаллической матрицы к самоорганизованным нанокристаллам.

4.1. Экспериментальные результаты.

4.2. Обсуждение результатов.

V. ОДМР в квантовых ямах InGaAsN/GaAs и квантовых точках 61 InAs/GaAs.

5.1. Экспериментальные результаты.

5.2. Обсуждение результатов.

Настоящая работа посвящена исследованию рекомбинационных процессов в низкоразмерных полупроводниковых системах, полученных в результате самоорганизованного роста. Объектами исследования являются квантовые точки или микрокристаллы, образовавшиеся внутри щелочно-галоидного кристалла на основе самоорганизованного роста, а также полупроводниковые структуры на основе арсенида галлия с квантовыми ямами и квантовыми точками. Исследования проведены методами радиоспектроскопии и оптической спектроскопии.

Исследования систем пониженной размерности в последнее время получили широкое распространение. Создание одиночных и периодически повторяющихся потенциальных ям путем комбинации материалов, имеющих различные энергии запрещенной зоны и пространственные размеры, ограничивающие движение электронов и дырок, позволило получить новые твердотельные структуры с уникальными оптическими и электронными свойствами. Изучение эффектов, связанных с пространственным ограничением и смешиванием волновых функций носителей, и других особенностей поведения носителей в полупроводниковых наноструктурах, крайне важно для разработки нового поколения полупроводниковых приборов.

В напряженных гетеросистемах существуют механизмы, приводящие к самоорганизованному росту ориентированных микро- и нанокристаллов, встроенных в решетку объемного материала (матрицы). Особый интерес представляют полупроводниковые наноструктуры, в которых квантовый эффект пространственного ограничения (конфайнмента) носителей и экситонов приводит к высокой эффективности излучения. Эти явления могут быть использованы при создании различных оптических систем для квантовой электроники, а также являются перспективными при разработке оптических материалов, применяемых в компьютерной рентгеновской радиографии (X-ray storage phosphors). Встроенные нанокристаллы имеют значительно меньшую ширину запрещенной зоны по сравнению с матричным кристаллом, поэтому системы таких нанокристаллов могут рассматриваться как массивы ориентированных квантовых точек. Одним из перспективных технологических процессов создания низкоразмерных структур типа квантовых точек и нанокристаллов является их самоорганизованный рост.

Радиоспектроскопия - электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) и основанные на ЭПР методы - является спектроскопией на уровне микро- и нано-электронвольт. То есть это очень тонкий инструмент для изучения малых расщеплений энергетических уровней различных систем под действием внешнего магнитного поля, а также воздействий внутри исследованных систем. Метод ЭПР является основным при определении электронной структуры различных дефектов и возбуждений в полупроводниках.

Однако, вследствие сравнительно низкой чувствительности традиционного метода ЭПР, исследования систем пониженной размерности этим методом широкого распространения не получили. В низкоразмерных системах количество исследуемых парамагнитных центров значительно ниже, чем в объемных кристаллах тех же размеров, что затрудняет исследование методами традиционной радиоспектроскопии из-за их недостаточной чувствительности.

Оптические методы обладают намного большей чувствительностью и пространственной селективностью, но их разрешение и возможность получить структурную информацию о дефекте на микроскопическом уровне не могут сравниться с методами радиоспектроскопии.

Достоинства ЭПР и оптики удалось совместить в методе двойного микроволново-оптического резонанса - оптически детектируемом магнитном резонансе (ОДМР). Метод ОДМР на сегодняшний день зарекомендовал себя как эффективный инструмент для исследований в области физики полупроводников и твердого тела, позволяющий получить детальную информацию об электронной структуре дефектов и экситонов. Высокая чувствительность, хорошее разрешение и пространственная избирательность позволяют использовать метод ОДМР для изучения дефектов, носителей и экситонов в квантовых ямах, сверхрешетках, квантовых точках и нанокристаллах. Метод ОДМР представляет особый интерес для исследования влияния эффектов пространственного ограничения на физические характеристики носителей, экситонов и рекомбинационных процессов.

В диссертационной работе представлены результаты исследований трех принципиально различных типов наноструктур.

1. Исследование методом оптически детектируемого магнитного резонанса (ОДМР) рекомбинационных процессов, происходящих в самоорганизованных микро- и нанокристаллах AgBr, внедренных в кристаллическую матрицу КВг. Галогениды серебра AgCl и AgBr -непрямозонные полупроводники, которые обладают уникальными оптическими свойствами (образование скрытого изображения), способствующими их широкому применению в фотографии. Ориентированные нанокристаллы галогенидов серебра, образующиеся в результате самоорганизованного роста в матрице ионных щелочно-галоидных кристаллов, являются полезными модельными объектами для исследования эффектов пространственного ограничения носителей методами радиоспектроскопии, так как электронные и дырочные центры, а также локализованные экситоны в объемных кристаллах AgCl и AgBr изучены детально. Эффекты пространственного ограничения (конфайнмента) носителей являются характерной особенностью низкоразмерных полупроводниковых систем.

2. Исследование методом ОДМР нанокристаллов СэРЬВгз, образовавшихся в кристаллической матрице CsBr в результате самоорганизованного роста. Исследования проводились методом оптической регистрации магнитных резонансов рекомбинирующих центров и экситонов по туннельному послесвечению (ТП) и фотостимулированной люминесценции (ФСЛ). V

3. Исследования методами ОДМР и оптически детектируемого циклотронного резонанса (ОДЦР) наноструктур на основе арсенида галлия: с квантовыми ямами InGaAsN/GaAs и квантовыми точками InAs/GaAs, перспективными для создания лазеров в ИК области 1.3 мкм. Полупроводниковые структуры с квантовыми ямами и квантовыми точками играют важную роль в развитии современной физики полупроводников. Для понимания зонной структуры необходимо измерять и понимать основные параметры, такие как эффективная масса ш* или эффективный g-фактор. Точное экспериментальное определение этих параметров является основополагающим для проверки теоретической модели при расчетах зонной структуры. Электронные свойства самоорганизованных квантовых точек InAs/GaAs представляют особый интерес для создания приборов на их основе: лазерных диодов с длиной волны 1.3 мкм, излучающих в окне прозрачности оптоволокна. Структуры с квантовыми ямами InGaAsN/GaAs с низким содержанием i азота рассматриваются как перспективный материал для создания лазеров с длиной волны 1.3 мкм.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. В нанокристаллах AgBr, образующихся в результате самоорганизованного роста в ионном кристалле КВг, методом оптически детектируемого магнитного резонанса обнаружены эффекты пространственного ограничения (конфайнмента) рекомбинации обменно-связанных донорно-акцепторных пар: ограничение максимального расстояния в рекомбинирующих парах размерами нанокристаллов, и изменение g-фактора мелких электронных центров. На основе анализа обменных взаимодействий определено распределение донорно-акцепторных пар по расстояниям и оценены размеры нанокристаллов.

2. Обнаружен направленный перенос энергии, выделяющейся в процессе спин-зависимой туннельной рекомбинации электронно-дырочных пар и автолокализованных экситонов в ионной кристаллической матрице CsBr к встроенным в матрицу в результате самоорганизованного роста полупроводниковым нанокристаллам СвРЬВгз. Спектры ЭПР рекомбинирующих электронных и дырочных центров в матричном кристалле были зарегистрированы по полосе излучения экситонов в низкоразмерной структуре СэРЬВгз, положение которой определяется размерами нанокристаллов.

3. В неотожженных низкоразмерных структурах с квантовыми ямами InGaAsN/GaAs с низким содержанием азота ( 2% ) обнаружен сигнал ОДМР, приписанный электронам, с аксиальной симметрией: |g|||=3.61, |gi|=0.7. Изучены оптически детектируемый циклотронный резонанс и нерезонансные эффекты влияния микроволнового поля на фотолюминесценцию в структурах с квантовыми точками InAs/GaAs. Сигнал циклотронного резонанса соответствует электронам с эффективной массой 0.07то с циклотронными орбитами, ограниченными в двумерной системе, такой как гетероинтерфейс InAs/GaAs.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Во введении кратко обоснованы актуальность темы диссертационной работы, указана научная новизна и практическая значимость, изложены основные положения, выносимые на защиту. В первой главе дан обзор литературы по радиоспектроскопическим исследованиям нанокристаллов и сформулированы цели диссертационной работы. Вторая глава содержит сведения о методике эксперимента.

Заключение

1. В системе KBr:AgBr обнаружены микро- и нанокристаллы AgBr, образовавшиеся в результате самоорганизованного роста в кристаллах КВг с большой концентрацией примеси AgBr. Показано, что подобно системе KCl:AgCl в матрице КВг образуются как достаточно большие микрокристаллы, сохраняющие свойства объемного AgBr, так и нанокристаллы с существенно иными спектрами люминесценции и ОДМР. Исследованы спектры люминесценции и ОДМР данной системы, а также зависимость ОДМР от длины волны люминесценции, микроволновой мощности и частоты модуляции СВЧ-поля.Установлено, что люминесценция нанокристаллов AgBr в области 500-650 нм обусловлена рекомбинацией обменно-связанных пар локализованная дырка - мелкий электронный центр с распределением расстояний между партнерами, причем максимальное расстояние ограничено размером нанокристалла. Обнаружено увеличение g-фактора мелких электронных центров вследствие эффекта конфайнмента в нанокристалле AgBr. Из анализа формы наблюдаемых сигналов ОДМР проведена оценка размеров нанокристаллов AgBr.

2. Исследованы рекомбинационные процессы в системе CsBr:Pb, в которой в результате самоорганизованного роста образовались нанокристаллы СэРЬВгз с размерами порядка 6 нм, встроенные в решетку CsBr. Обнаружено излучение микро- и нанокристаллов СэРЬВгз в туннельном послесвечении и фотостимулированной люминесценции. Туннельное послесвечение обусловлено туннельной рекомбинацией электронных и дырочных центров в матрице CsBr, тогда как фотостимулированная люминесценция обусловлена как туннельной рекомбинацией электронных и дырочных центров, так и образованием автолокализованных экситонов в матрице CsBr. Наблюдение ТП и ФСЛ в полосе излучения нанокристаллов СвРЬВгз, встроенных в матрицу, однозначно свидетельствуют о направленном переносе энергии рекомбинации электронных и дырочных центров в матрице CsBr к нанокристаллам СбРЬВгз. Принципы направленного переноса энергии могут быть эквивалентны процессам, происходящим в биологических фото-системах. Зарегистрирован электронный парамагнитный резонанс электронных F-центров и автолокализованных дырок по туннельному рекомбинационному послесвечению в полосе излучения нанокристаллов СэРЬВгз , что непосредственно подтверждает существование механизма направленного переноса энергии от матрицы к нанокристаллу.

3. С помощью метода ОДМР получен эффективный g-фактор для электронов в неотожженных структурах с несколькими квантовыми ямами с низким содержанием азота (In0.36Gao.64As0.98N0.02). Установлено, что g-фактор анизотропный с аксиальной симметрией, которая описывается двумя параметрами |g|||=|3.61, |gi|=0.7 для магнитного поля, параллельного и перпендикулярного направлению роста, соответственно. Предполагается, что знак g-фактора отрицательный. Из спектральных зависимостей вызванных микроволновым полем изменений интенсивности сигналов люминесценции AI обнаружено, что сигнал люминесценции в обоих неотожженных и отожженных образцах состоит из двух линий, связанных с различными процессами рекомбинации. Установлено, что до отжига у структуры наблюдались свойства, характерные для структуры с квантовыми ямами, но после отжига в структуре произошли изменения, в результате которых она стала подобна структуре с квантовыми точками. Изучены оптически детектируемый циклотронный резонанс и нерезонансные эффекты влияния микроволнового поля на фотолюминесценцию в двух типах структур с квантовыми точками InAs/GaAs: структур с квантовыми точками, образованными в результате осаждения с одним циклом InAs, и структур с вертикально-связанными квантовыми точками. Анизотропный низкополевой сигнал приписывается циклотронному резонансу, соответствующему эффективной массе 0.07шо электронов с циклотронными орбитами, ограниченными в двумерной системе, такой как гетероинтерфейс InAs/GaAs.

В заключение мне бы хотелось выразить огромную благодарность моему научному руководителю П.Г Баранову за направляющее руководство и постановку целей и задач. Неоценимую помощь в течение всей моей научной деятельности оказали Н.Г.Романов и М.В.Музафарова. Также выражаю искреннюю благодарность всем вместе и индивидуально сотрудникам лаборатории микроволновой спектроскопии кристаллов и моим коллегам А.Г.Бадаляну, И.В.Ильину, Г.Р.Асатряну, Р.А.Бабунцу, В.А.Храмцову, С.И.Голощапову, Д.О.Толмачеву и Е.А.Рузановой за полезные рекомендации, моральную поддержку и помощь в проведении экспериментов

1. П.Г. Баранов, Ю.П. Вещунов, Р.А. Житников, Н.Г. Романов, Ю.Г. Шретер, Письма в ЖЭТФ 26,5,369 (1977).

2. T.Tomaru, T.Ohyama, E.Otsuka, Appl. Magnetic Resonance 2,2, 379 (1991).

3. M.Godlewski, W.M.Chen, B.Monemar, Critical Review in Solid State and Material Sciences 19, 4,241 (1994).

4. B.C. Cavenett, Phys. Rev. B32,12, 8449 (1985).

5. R.T. Warburton, J.G. Michels,R.J. Nicholas, J.J. Harris, C.T. Foxon, Phys. Rev. B46,20,13394 (1992).

6. D.M. Hofmann, M. Drechsler, C. Wetzel, B.K. Meyer, F. Hirler, R. Strenz, G. Abstreiter, G. Bohm, G. Weimann, Phys. Rev. B52, 75, 11313 (1995).

7. Y.F. Chen, Y.T. Dai, J.C. Fan, T.L. Lee, H.H. Lin, Appl. Phys. Lett. 67,9,12561995).

8. П.Г. Баранов, Ю.П. Вещунов, Н.Г. Романов, ФТТ 22,12, 3732 (1980).

9. Н.Г. Романов, В.А. Ветров, П.Г. Баранов, Письма в ЖЭТФ 37, 7, 325 (1983).

10. P.G. Baranov, N.G. Romanov, Applied Magnetic Resonance 2,2,361 (1991).

11. Н.Г. Романов, B.B. Дьяконов, В.А. Ветров, П.Г. Баранов, ФТТ 31, 11, 106 (1989).

12. П.Г. Баранов, В.А. Ветров, Н.Г. Романов, В.И. Соколов ФТТ 27, И, 3459 (1985).

13. П.Г. Баранов, В.А. Ветров, Н.Г. Романов, В.Г. Одинг, Письма в ЖТФ 11, 10, 1168 (1985).

14. П.Г. Баранов, М.Ф. Буланый, В.А. Ветров, Н.Г. Романов, ФТТ 25, 7, 517 (1983).

15. N.G. Romanov, P.G. Baranov, Semicond. Sci. Technol. 9,5,1080 (1994).

16. P. Marchetti and R.S. Eachus, Adv. in Photochemistry 17,145 (1992).

17. M.T. Bennebroek, A. Arnold, O.G. Poluektov et.al., Phys. Rev. B53, 156071996).

18. M.T. Bennebroek, A. Arnold, O.G. Poluektov et.al., Phys. Rev. B54, 11277 (1996).

19. Frohlich D., HaselhoffM., Reimann K. and Itoh Т., Solid State Commun. 94, 189-194(1995).

20. R.C. Brandt and F. C. Brown, Phys. Rev. 181,1241 (1969).

21. A.P.Marchetti, M.S.Burbery, Phys.Rev. В 43,2378 (1991).

22. A.P.Marchetti, K.P.Johansson, G.L.McLendon, Phys.Rev. В 47,4268 (1993).

23. A.Marchetti, P.J.Rodney, W. von der Osten, Phys.Rev. В 64,132201 (2001).

24. H.W. van Kesteren, E.C. Cosman, W.A.J.A. van der Pool, and C.T. Foxon, Phys. Rev. B41,5283 (1990).

25. J.M. Trombetta, T. A. Kennedy, D. Gammon, В. V. Shanabrook, and S. M. Prokes, Mater. Sci. Forum 83-87,1361 (1991).

26. P.G. Baranov, P. Lavallard, R. Planel, and N.G. Romanov, Superlattices Microstruct. 12,327 (1992).

27. P.G. Baranov, I.V. Mashkov, N.G. Romanov, P. Lavallard, and R. Planel, Solid State Commun. 87,649 (1993).

28. P.G. Baranov and N.G. Romanov, in Proceedings of the 22nd International Conference on the Physics of Semicondconductors, edited by D.J. Lockwood (World Scientific, Singapore, 1994), p. 1400.

29. N.G. Romanov, I.V. Mashkov, P.G. Baranov, P. Lavallard, and R. Planel, JETP Lett. 57, 802 (1993).

30. N.G. Romanov, I.V. Mashkov, P.G. Baranov, P. Lavallard, and R. Planel, Solid-State Electron. 37,911 (1994).

31. P.G. Baranov, V.A. Vetrov, B.R. Namozov, and N.G. Romanov, JETP Lett. 61, 792 (1995).

32. P.G. Baranov, I.V. Mashkov, N.G. Romanov, C. Gordon, P. Lavallard, and R. Planel, JETP Lett. 60,445 (1994).

33. P.G. Baranov, N.G. Romanov, A. Hofstaetter, A. Scharmann, C. Schnorr, F. A. Ahlers, and K. Pierz, JETP Lett. 64, 754 (1996).

34. P.G. Baranov, N.G. Romanov, A. Hofstaetter, A. Scharmann, C. Schnorr, F. A. Ahlers, and K. Pierz, Inst. Phys. Conf. Ser. No. 155 (IOP Publ. Ltd, 1996), p. 893.

35. P.G. Baranov, N.G. Romanov, A. Hofstaetter, C. Schnorr, W. von Forster, and B.K. Meyer, in Proceedings of the 6th International Symposium on Nanostructures: Physics and Technology, edited by Zh. Alferov and L. Esaki (St. Petersburg, 1998), p. 366.

36. P.G. Baranov, N.G. Romanov, I.V. Mashkov, G.B. Khitrova, H.M. Gibbs, and O. Lungres, Fiz. Tverd. Tela (St. Petersburg) 37, 2991 (1995) Phys. Solid State 37, 1648 (1995).

37. D. Bimberg, M. Grundmann, and N.N. Ledentsov, Quantum Dot Heterostructures, John Wiley and Sons Ltd., Chichester, 1998.

38. P. Hackenschmied, G. Schierning, M. Batentschuk, and A. Winnacker, J. Appl. Phys. 93, 5109 (2003).

39. M. Haselhoff and H.-J. Weber, Phys. Rev. В 58, 5052(1998).

40. H. Vogelsang, O. Husberg, U. Kohler et al., Phys. Rev.B 61,1847 (2000).

41. P.G. Baranov and N.G. Romanov, Appl. Magn.Resonance 21,165 (2001).

42. P.G. Baranov, N.G. Romanov, V.L. Preobrazhenski,and V.A. Khramtsov, JETP Lett. 76,465 (2002).

43. M. Nikl, K. Nitsch, K. Polak et al., Phys. Rev. В 51,5192 (1995); M. Nikl, K. Nitsch, K. Polak et al., J. Luminescence 72-74,377 (1997).

44. K. Suzuki, J. Phys. Soc. Jpn. 16, 67 (1961).

45. А. Абрагам, Б. Блини. Электронный парамагнитный резонанс переходных ионов, 1973, Мир, Москва, Т. 2, С.249

46. Дж. Вертц, Дж. Болтон, Теория и практические приложения метода ЭПР, Мир, М. 1975, 548 с.

47. Cavenett В. С., Adv. Phys. 4 475-538 (1981).

48. P.G. Baranov, N.G.Romanov, Appl. Magn. Reson. 21,165 (2001).

49. П.Г.Баранов, В.С.Вихнин, Н.Г.Романов, В.А.Храмцов, Письма в ЖЭТФ 72,475 (2000).

50. Baranov P.G., Vikhnin V.S., Romanov et al., J. Phys.: Condens. Matter 13, 2651 (2001)

51. В.Г. Грачев, ЖЭТФ 65,1029 (1987).

52. D.J. Thomas, J.J. Hopfield, W.M. Augustyniak, Phys. Rev. 140, A202 (1965).

53. W.A. Barry, G.D. Watkins, Phys. Rev. В 54,7789 (1996).

54. J.J. Trombetta, T.A. Kennedy, Phys.Rev. В 48,17031 (1993).

55. P.J. Dean, in Progress in Solid State Chemistry, ed. J.O. McCaldin and G. Somaijai (Permagon, Oxford, 1973), vol.8, p.l.

56. P.G. Baranov, V.A. Vetrov, and N.G. Romanov, Sov.Phys.-Solid State 25, 784 (1983).

57. LP. Pashuk, N.S. Pidzyrailo, and M.G. Matsko, Sov.Phys. Solid State 23, 1263 (1981).

58. Y. Urda, T. Fujita, and Y. Kazumata, J. Phys. Soc.Japan 46, 889 (1979).

59. P.G. Baranov, Yu.P. Veshchunov, and N.G. Romanov, Sov. Phys.-Solid State 20, 1516 (1978).

60. T. Kawazoe, K. Kobayashi, and M. Ohtsu, Appl. Phys.Lett. 86, 103102 (2005), and references therein.

61. Н.НЛеденцов, В.М.Устинов, В.А.Щукин, П.С.Копьев, Ж.И.Алферов, Д.Бимберг, Физика и техника полупроводников, т.32, №4,385 (1997)

62. I.P.Ipatova, V.G.Malyshkin, V.A.Shchukin. J. Appl. Phys., 74, 7198 (1993)

63. Ж.И.Алферов, Д.Бимберг, А.Ю.Егоров, А.Е.Жуков, П.С.Копьев, Н.Н.Леденцов, С.С.Рувимов, В.М.Устинов, И.Хейденрайх. УФН, 165,224 (1995)

64. V.Bressler-Hill, A.Lorke, S.Varma, P.M.Petroff, K.Pond, W.H.Weinberg. Phys.Rev. B, 50, 8479 (1994)

65. N. Zurauskiene, G. Janssen, E. Goovaerts, A. Bouwen, D. Schoemaker, P. M. Koenraad, and J. H. Wolter, Phys. Stat. Sol. (b) 224,551 (2001)

66. G. Janssen, E. Goovaerts, A. Bouwen, B. Partoens, B. Van Daele, N. Zurauskiene, P. M. Koenraad, and J. H. Wolter, Phys. Rev. В 68, 045329 (2003)

67. Список публикаций по теме диссертации

68. П.Г. Баранов, Н.Г. Романов, В Л. Преображенский, В.А. Храмцов, Конфайнмент электронно-дырочной рекомбинации в самоорганизованных нанокристаллах AgBr в кристаллической матрица КВг // Письма в ЖЭТФ, том 76, вып. 7, сс. 542-546 (2002).

69. P.G. Baranov, N.G. Romanov, V.L. Preobrazhenski, and V.A. Khramtsov, Electron-Hole Recombination Confinement in Self-Organized AgBr Nanocrystals in a Crystalline KBr Matrix // Virtual Journal of Nanoscale Science and Technology, 2002.