Оптические свойства квантовых точек InAs, выращенных на вицинальных подложках GaAs тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

САНКТ-ПЕТЕРБУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи УДК 537.311.322

^ од

Ч У

- 5 и«0Л 2ППЭ

ДИНЬ ШОН ТХАК

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КВАНТОВЫХ ТОЧЕК 1пАв, ВЫРАЩЕННЫХ НА ВИЦИНАЛЬНЫХ ПОДЛОЖКАХ ОаАБ

01.04.07 - Физика твердого тела 01.04.10 - Физика полупроводников и диэлектриков

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2000

Работа выполнена на кафедре Физики твердого тела Физического факультета Санкт-Петербургского Государственного Университета.

Научные руководители:

доктор физико-математических наук, профессор НОВИКОВ Б. В.

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник ТАЛАЛАЕВ В. Г.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Вывенко О. Ф.

кандидат физико-математических наук, доцент Павлова Т. А.

Ведущая организация - Физико-Техническоий Институт им А. Ф. Иоффе РАН (г. Санкг-Петербург).

Защита состоится" " 2ррр г в часов.

На заседании диссертационного совета Д 063.57.32 по защитам диссертаций на соискание ученой степени доктора физико-математических наук в Санкт-Петербургском Государственном Университете по адресу:

199034, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПбГУ.

Автореферат разослан" ^^ " ^^ 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор физико-математических наук, профессор

В ИМ, 5 03

В. А. Соловьев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Полупроводниковые двойные гсгеростру ктуры, включая квантовые ямы, нити и точки, в последние годы заняли ведущие место в области физики полупроводников и оптоэлектроники.

Гстероструктуры с пространственным ограничением носителей заряда во всех трех измерениях (квантовые точки) реализуют предельный случай размерного квантования в полупроводниках, когда модификация электронных свойств материала наиболее выражена. Электронный спектр квантовой точки (КТ) соответствует спектру одиночного атома, хотя реальная КТ при этом может состоять из сотен тысяч атомов. Благодаря своим уникальным свойствам КТ являются перспективным рабочим материалом при создании принципиально новых полупроводниковых приборов и улучшении параметров уже существующих.

Эффекты самоорганизации при молекулярно-пучковой эпитаксии (МПЭ) и её разновидностях в полупроводниковых системах А3!*5 экспериментально подтверждены работами последних лет. В случае использования полупроводниковой системы ГпАз/СаАБ возможно получение массива КТ при достижении критической толщины арсенида индия, осажденного на подложку арсенида галлия, непосредственно при МПЭ. Данный эффект объясняется релаксацией упругих напряжений, возникающих при росте в гетероэпнтаксиальной системе с рассогласованными постоянными решеток по механизму Странски-Крастанова. Известно, какое влияние на спектры фотолюминесценции (ФЛ) оказывают латеральные размеры, поверхностная плотность и степень пространственной упорядоченности КТ. В свою очередь большинство этих факторов регулируется технологическими условиями и кинетикой роста. Установлено, что использование режима субмонослойной миграционно-стимулированной эпитаксии (СМСЭ) и вицинальных подложек ОаАя позволяет получать массивы КТ ГпАв с наиболее близкими латеральными размерами, что проявляется в сужении их полосы ФЛ. Этот критерий является одним из определяющих при выборе активной среды гетеролазеров.

При некоторых условиях наблюдается более сложная структура спектра ФЛ КТ: основная полоса, интерпретируемая как экситонная рекомбинация электрона и тяжелой дырки в основном состоянии КТ, оказывается неоднородно уширенной, а в ряде случаев проявляются и дополнительные максимумы излучения. Происхождение этих максимумов в настоящее время интенсивно дискутируется.

Цель диссертационной работы:

Целью настоящей работы являлось исследование ФЛ двумерных массивов КТ ГпАб, выращенных методом СМСЭ на вицинальных подложках СаА£(100) с различными направлениями и углами разориентации при осаждении слоя 1пАб толщиной 1.8 монослоя.

Основной задачей настоящей работы явилось определение природы составляющих спектра ФЛ КТ 1пАв, выращенных на вицинальных поверхностях ваАБ.

Для выполнения поставленной цели в работе предполагалось: Проведение в широком диапазоне температур исследований спектров ФЛ массивов КТ 1пАб с различными углами и направлениями разориентации подложки СаАй.

Проведение исследований спектров возбуждения ФЛ КТ и спектров ФЛ при возбуждении из области барьера СЗаАБ и подбарьерной области смачивающего слоя 1пА5.

Исследование влияния плотности возбуждения на характеристики компонент, составляющих спектр ФЛ.

На основе этих результатов выявление происхождения различных групп КТ и механизмов их излучательной рекомбинации. Проведение исследований спектров ФЛ КТ ГпАх/СаАя под влиянием гидростатического давления.

Научная новизна полученных результатов:

1. Проведены исследования излучательных свойств двумерных массивов КТ 1пАб на начальных стадиях их самоорганизации на вицинальной поверхности.

2. Обнаружено смещение максимума ФЛ относительно сингулярной поверхности в коротковолновую сторону, вызванное уменьшением размера КТ на вицинальных поверхностях. Сужение максимума ФЛ связывается с уменьшением разброса КТ по размерам.

3. Показано, что структура спектра ФЛ формируется группами КТ, принадлежащих террасам, уширенным за счет эффекта складирования моноатомных ступеней на вицинальных поверхностях.

4. Установлено существование группы изолированных КТ, не связанных с остальным массивом из-за нарушений смачивающего слоя.

5. Обнаружено различие баррических зависимостей отдельных компонент спектра ФЛ. Обнаруженный эффект связан с наличием поля внутренних деформаций.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. При увеличении угла разориентации подложки происходит уменьшение средних размеров КТ и их дисперсии. Это проявляется в смещении максимума излучения КТ в область высоких энергий и его сужении.

2. Полосы ФЛ принадлежат группам КТ InAs, излучающим с террас, уширенных за счет эффекта складирования моноступеней на разориентированной поверхности GaAs.

3. Интенсивная высокоэнергетическая полоса (1,37эВ) спектра ФЛ у образцов с относительно высокой степенью разориентации (5° и 7°) связана с рекомбинационным излучением КТ, изолированных от остального массива из-за нарушений смачивающего слоя.

4. Возбужденные состояния КТ, являась неактивными в ФЛ, проявляются в температурной зависимости спектра ФЛ.

5. Барические коэффициенты могут зависеть от размеров КТ, особенно для групп КТ различного происхождения. Эффект обусловлен вкладом шля внутренних деформаций, зависящего от кристаллического окружения КТ.

Практическая ценность работы:

1. Выяснение механизмов рекомбинации, ответственных за появление полос излучения у массивов КТ на начальной стадии их самоорганизации на вицинальной подложке, дает возможность наиболее эффективного подбора активной среды инжекционных гетеролазеров.

2. Проведенный в работе цикл исследований дает методологический подход к идентификации мультимодальной структуры спектров ФЛ КТ.

Апробация работы: Основные результаты, изложенные в диссертации, докладывались на международных конференциях "Nanostructures : Physics and Technology 1998", "Nanostructures : Physics and Technology 1999", Репино, Санкт-Петербург; "The 24th International Conference on the Physics of Semiconductors", 1998, Jerusalem, Israel; на IV Российской Конференции по Физике Полупроводников 1999, Новосибирск, II Городской Научной Конференции Студентов и Аспирантов по Физике Полупроводников и Полупроводниковой Наноэлектронике, 1998, Санкт-Петербург; Всероссийской Молодежной Научной Конференции по Физике Полупроводников и Полупроводниковой Опто- и Наноэлектронике, 1999, Санкт-Петербург.

Публикации: По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы. Она содержит 99 страниц машинописного текста, 44 рисунков. Список литературы содержит 97 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введение обоснована актуальность темы диссертации, выбор объекта и методик исследования. Формулируются цели работы.

В первой главе представлен обзор работ по получению массивов КТ, а также исследованию их электронной структуры и оптических свойств.

В п. 1.1 обсуждаются вопросы формирования КТ, технологии получения и структурных исследований трехмерных островков МАя. На образование островков и на морфологию гетерофазной системы оказывают существенное влияние многие параметры, такие как прерывание роста, давление мышьяка, высокотемпературный отжиг, вшщналышс поверхности ваАБ, формирование матрицы и другие.

В п. 1.2 представлен обзор основных результатов по электронной структуре и оптическим свойствам массива КТ. Обсуждаются результаты работ по исследованиям влияния различных параметров роста и состава КТ на их оптические свойства. Проводится анализ работ, посвященных теоретическому рассмотрению геометрии и электронной структуры КТ 1пА$/СаА5.

В п. 1.3 сформулированы конкретные экспериментальные задачи диссертационной работы.

Во второй главе обсуждаются методические и технические аспекты получения массивов КТ 1пМ методом СМСЭ на вицинальных подложках СаА5(100). Представлены описания фотолюминесцентных методик, примененных для исследований оптических свойств КТ. Описана автоматизированная установка, использованная для исследования спектров ФЛ, спектров возбуждения ФЛ. Описана методика измерения спектров ФЛ при гидростатическом давлении.

В третьей главе описаны результаты исследований ФЛ сингулярного и вицинальных образцов, разориентированных в различных

направлениях на угол 3, 5, 7 градусов. Приведены результаты

исследований спектров ФЛ в зависимости от интенсивности возбуждения, а также результаты исследования спектров возбуждения ФЛ и спектров ФЛ при надбарьерном и подбарьерном возбуждениях.

Эксперименты с вицинальными подложками показали, что при равных технологических условиях размеры КТ 1пАб и дисперсия этих размеров зависят от величины и направления разориентации подложки ваЛя. Анализ низкотемпературных спектров ФЛ позволяет говорить о тенденции, общей для всех исследованных направлений и углов разориентации: коротковолновый сдвиг максимума ФЛ, его сужение и появление дополнительной структуры в излучении.

В серии образцов, разориенгироваиных в направлениях [001] и [010] спектральные характеристики структуры ФЛ изменялись немонотонно. Полоса ФЛ КТ ГпАя для вицинального образца, разориентированного на угол 3°, соответствовала полосе излучения КТ ТпАб на сингулярной поверхности ваАв. Спектры ФЛ образцов с углами 5° и 7° были идентичными и характеризовались резкой интенсивной полосой в позиции 1.37эВ и слабой структу рой в низкоэнергетической части спектра.

Для анализа спектров ФЛ применялась методика разложения их на составляющие гауссианы в предположении, что контур полосы излучения описывает статистическое распределение КТ по размерам. При этом спектральное положение максимума этой полосы характеризует средний размер КТ, а её полуширина - дисперсию размеров КТ. Спектры ФЛ КТ на вицинальной поверхности с углами 5 и 7 градусов состояли, как правило, из трех компонент ()О0, ООх и /00.

Причины обнаруженных закономерностей кроются, очевидно, в наличии на вицинальных поверхностях ступенчатых террас, которые ограничивают размеры КТ. Однако прямое сопоставление размеров основания КТ и ширины террас заставляет сделать вывод о том, что распределение КТ на реальной вицинальной поверхности существенно отличается от идеального. Действительно, из литературных данных следует, что ширина террас на вицинальной поверхности исследованных образцов с утлом разориентации А=3° должна составлять ¡1-5.2 нм, для угла Л =5" И=3.5нм и для/1=7° ГГ=2.3нм. Тогда как оценка латеральных размеров КТ по спектральному положению основного максимума ФЛ, следуя расчетам, и по данным сканирующей туннельной микроскопии для наших сингулярных образцов дает величину 5=8-9нм. Из соотношения размеров КТ и террас следует, что КТ 1пАб должны формироваться на вицинальных поверхностях СаАв, имеющих размеры террас в несколько раз большие, чем рассчитанные IV для идеального случая.

Показано, что структура спектра ФЛ формируется

группами КТ, принадлежа щи х террасам, уширенным за счет эффекта складирования моноатомных ступеней. Полоса <2Д> соответствует сишулярному слу чаю, когда складирование обеспечивает ширину террас, необходимую для реализации квазиравновесного размера КТ. Компонента ОВ\ принадлежит КТ, излучающим с террас, имеющих ширину, задаваемую данной разориентации и режимом роста буферного слоя. Для выяснения природы максимума /£?£> были проведены специальные исследования.

Исследована зависимость спектров ФЛ от плотности возбуждения. Показано, что повышение интенсивности возбуждения максимум 10Р растет и смещается в коротковолновую сторону до 1.40 эВ. Это явление можно объяснить ростом вклада рекомбинационного излучения через возбужденные состояния таких КТ. При интенсивности возбуждения более 100 кВт/см2 начинается рост ФЛ в области края поглощения ваАБ, связанный, вероятно, с возникновением излучения электронно-дырочной плазмы. Примерно при этих же интенсивностях возбуждения наступает насыщение излучения в максимуме /0£>.

Проведены исследования спектров ФЛ при возбуждении светом различного спектрального состава и спектров возбуждения ФЛ. Этими исследованиями установлены следующие закономерности:

1) Излучение в полосах ОО возникает при возбуждении смачивающего слоя 1пАб. а в полосе ЮО - только при возбуждении барьера СаАв.

2) КТ всех трех групп имеют возбужденные состояния, которые играют активную роль в процессах релаксации возбуждения. Максимумы возбуждения, соответствующие этим состояниям, смещены от энергии регистрации таким образом, что это смещение растет с уменьшением энергии регистрации в пределах одной группы КТ. Однако между группами КТ эта нормальная зависимость нарушается группой для которой зазор между основным и возбужденным состояниями равен 35мэВ (образец 7°[001]) и превосходит зазор для групп ОВ\ и ОД) (25 и ЗОмэВ, соответственно).

В четвертой главе представлены результаты исследования зависимости спектров ФЛ КТ ЬпАкЛЗаАя от температуры измерений. Установлено, что характер температурной зависимости полуширины (FWHM) и энергетического положения максимума (Ет) для полос ОО и полосы ЩО принципиально различен. Для образца 7°[001] полоса 000 (при 7>120К) и полоса ОВу (при 7>80К) сужаются, а полоса ЮО (при 7>80К) уширяется (рис.6). Температурная зависимость спектрального положения Ет полосы ЮО следует закону изменения Ег ЬАв [40] во всем исследованном интервале температур, тогда как максимум полосы ООх при Г=80К

начинает отклонятся от закона Варшни. Похожее поведение Ет наблюдается и для полосы О А, после 120К. Это соответствует представлениям о случайном заселении носителями локализованных состояний КТ при низкой температуре, их термическому выбросу (преимущественно аз мелких КТ) в смачивающий слой и последующему захвату на уровни более крупных КТ.

Для групп КТ (¿О, излучающих на террасах, существует транспорт, обеспечивающий обмен носителями между соседними КТ. Таким агентом, по нашему мнению, является смачивающий слой (СС) 1пА5. Совершенно иная ситуация имеет место на террасах с КТ, ответственными за излучение в полосе /00. Отсутствие обмена носителями между КТ этой группы заставляет предположить отсутствие разрешенных состояний в СС вследствие его утоньшения и/или отсутствие самого СС из-за его разрывов. Отсутствие связи со СС приводит к отсутствию обмена носителями между КТ этой группы. Именно поэтому полоса ЮО возбуждается только носителями из барьера ваАя. Нарушения СС наиболее вероятны га кромках террас. При стягивании псевдоморфного слоя в КТ по механизму Странски-Крастанова образуются нарушения сплошности (разрывы) слоя на кромках террас. Исходя из этих рассуждений мы полагаем, что изолированные КТ ЮО являются спутниками КТ ОВ,.

Таким образом, интенсивная высокоэнергетическая составляющая (1,37эВ) спектра ФЛ у образцов с относительно высокой степенью разориентацин (5° и 7°) интерпретируется рекомбинационным излучением КТ, изолированных от остального массива из-за нарушений смачивающего слоя на кромках террас. Зависимость структуры ФЛ от температуры и спектрального состава возбуждения соответствует предложенной модели.

С увеличением температуры усиливается эффект эксигон-фононного взаимодействия, которое вызывает уширение линий ФЛ. У полос ОВ такой эффект наблюдается при температуре выше 50К. Дальнейшее увеличение температуры приводит к сужению полос <20, которое объясняется включением механизма перехода носителей в более крупные КТ.

Для хруппы /00 нет возможности для обмена носителями между мелкими и крупными точками. Поэтому эффект экситон-фононного взаимодействия превалирует вплоть до температуры 200К.

Получены результаты исследования температурной зависимости интегральной интенсивности составляющих спектра ФЛ КТ ГпАзЛЗаАБ 7°[001]. Параметры полос спектра ФЛ и соответствующих им групп КТ определялись с использованием зависимости Аррениуса.

_I_-р

I (-Е 4

1 + /? ехр

__А_

V кт\

Из соотношения экспериментальной температурной зависимости и графика Аррениуса (функция I7) были установлены следующие

1/ /к

параметры каждой из групп ОРо, ОВ^ 101У.

Еа — энергия активации,

G — энергия тепловой диссоциации (энергия связи) экситона,

Р—подгоночный параметр графика Аррениуса (функции Б).

На основании результатов по температурной зависимости можно предположить, что все компоненты низкотемпературного спектра ФЛ КТ ЬтАв/СаАБ 7°[001] связаны с излучательной рекомбинацией экситона в основном состоянии п=().

Обнаружено отклонение экспериментальной зависимости 1/1т от графика Аррениуса, наиболее выраженное для полосы ЮО. Мы объясняем такое поведение влиянием возбужденного (п=\) состояния дырки КТ. Прямое наблюдение этого состояния в спе:стре ФЛ затруднено, так как переход е|000>—Ыэ) 100> не является разрешенным из-за слабого перекрытия волновых функций электрона в основном состоянии и тяжелой дырки в возбужденном состоянии. С подъемом температуры из-за теплового опустошения высшего уровня /7=1 исчезает один из каналов пополнения носителями основного состояния п=0. От того, насколько эффективен этот канал, зависит степень отклонения экспериментальной кривой Шт (кривая I) от функции К

Результаты, полученные для энергий ионизации электронного и дырочного состояний в КТ 1пА5/(ЗаА8 хорошо согласуются с известными литературными данными и отражают зависимость АЕ() от объема КТ, а АЕ1г от формы КТ.

Различие во вкладе возбужденных состояний в температурную зависимость Шт полос ФЛ, принадлежащих разным группам КТ, становится понятным, если оценить величину энергетического зазора Д£1_ о между первым возбужденным и основньм состояниями тяжелой дырки. Из простых расчетов, а также ранее из спектров возбуждения ФЛ, следует, что эта величина 35мэВ совпадает с энергией ¿0-фонона на интерфейсе 1пА5/СаА5. Можно ожидать, что этот резонанс приводит к весьма эффективной релаксации электронного возбуждения до основного состояния, т.е. к очень короткому времени жизни дырок в возбужденном состоянии. Низкая заселенность уровня является причиной

отсутствия в спектре ФЛ переходов с участием возбужденного состояния дырок.

В петой главе представлены результаты исследования ФЛ под влиянием гидростатического давления. Проведены измерения барических зависимостей спектров ФЛ KT различных размеров.

Обнаруженное увеличение энергетической протяженности полос ФЛ свидетельствует о том, что коротковолновые компоненты спектра ФЛ смещаются при приложении одного и того же гидростатического давления на большие величины, чем длинноволновые. Такое поведение указывает на зависимость баррических коэффициентов от размера KT

dEQDOjdP = (8.52 ± 0.11 )мэВ/Кбар, dEQmjdP = (9.98 ± 0.19)мэВ) Кбар, dE1QD jdP = (9.98 ± 0.11 )мэВ1 Кбар, dEiYLjdP = (10.61 ±0.24)мэВ/Кбар.

Мы предполагаем, что обнаруженный нами эффект связан с наличием поля внутренних деформаций дающих, дополнительный (к чисто размерному) вклад в энергетический сдвиг уровней KT. От размера KT зависит величина дополнительной деформации, вызванной внешним гидростатическим давлением. Это .«ожег привести к тому, что при одном и том же внешнем гидростатическом давлении энергетические уровни КГ различных размеров будут испытывать различные энергетические сдвиги. Проведено сравнительное сопоставление температурных зависимостей отдельных компонент ФЛ при Р=0 и Р=15Кбар. Впервые наблюдалось увеличение энергии активации линии ФЛ IQD с ростом гидростатического давления. Сделан вывод о различии механизмов температурного тушения ФЛ KT QD0, QD\, и KT JOD.

В заключении приведены основные результаты работы.

ОСНОВНЫЕ РАЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Исследована серия из 20-ти образцов квантовых точек InAs на подложке GaAs с разными углами и направлениями разориентации.

2. Обнаружена существенная трансформация спектра ФЛ для разных направлений и углов разориентации подложки, при изменении температуры, интенсивности и энергии возбуждающего света.

3. Обнаружено смещение максимума ФЛ относительно сингулярной поверхности в коротковолновую сторону,

вызванное уменьшением размера КТ на вициналыгых поверхностях. Сужение максимума ФЛ связывается с уменьшением разброса КТ по размерам.

4. Уменьшение размеров КТ и их дисперсии объяснено в рамках представлений о латеральном ограничении КТ на террасах с учетом эффекта складирования моноатомных ступеней. Показано, что структура спектра ФЛ формируется группами КТ, принадлежащих террасам, уширенным за счет этого эффекта.

5. Изучены особенности проявления наиболее интенсивной и высокоэнергетической полосы IOD спектра ФЛ образцов, разориентированных на углы 5° и 7°.

6. Обнаружено, что КТ группы IQD возбуждаются только светом из области поглощения барьера GaAs, тогда как две остальные группы QD имеют непосредственную связь со смачивающим слоем.

7. Обнаружен различный характер температурной зависимости энергетического положения максимума и полуширины полос в разных группах КТ (OD и IQD).

8. Впервые предложено считать КТ IOD изолированными наноостровками, не связанными с остальным массивом из-за разрывов смачивающего слоя.

9. По поведению температурной зависимости интегральной интенсивности полос ФЛ по результатам исследования спектров возбуждения ФЛ и влиянию плотности возбуждения ФЛ определено участие возбужденных экситошшх состояний в рекомбинационном излучении ассоциированных и изолированных КТ.

10. Дана количественная оценка энергетической структуры разных групп КТ InAs/GaAs 7°[001]. Определены глубина залегания электрона и дырки, энергия связи экситона, отщепление возбужденного состояния для каждой из полос QD0, QDh IQD.

11. Исследованы спектры ФЛ КТ InAs/GaAs при приложении всестороннего гидростатического сжатия. Измерены барические коэффициенты отдельных компонент ФЛ КТ QD0, QDh IOD, смачивающего слоя WL и свободного экситона FE подложки GaAs.

12. Впервые обнаружено различие барических зависимостей спектрального сдвига отдельных компонент спектра ФЛ. Обнаруженный эффект связан с наличием поля внутренних деформаций в КТ InAs/GaAs.

Основные результаты диссертационной работы изложены в

следующих публикациях".

1. R.B. Juferev, А.В. Novikov, B.V. Novikov, S.Yu. Verbin, Dinh Son

Thach, G. Gobsch, R. Goldhahn, N. Stein, A. Golombek, G.E. Cirlin, V.G. Dubrovskii, V.N. Petrov.Photoluminescence of 1.8ML InAs quantum dots grown by SMEE on GaAs (100) misoriented surface. Nanostructures : Physics and Technology. 6th International Symposium. St. Petersburg, Russia, June 22 - 26,1998. QWR/QD.07. pp.204 - 207.

2. R.B. Juferev, A.B. Novikov, B.V. Novikov, S.Yu. Verbin, Dinli Son Thach, G. Gobsch, R. Goldhahn, N. Stein, A. Golombek, G.E. Cirlin, V.G. Dubrovskii, V.N. Petrov. Photoluminescence of InAs quantum dots grown by SMEE on GaAs misoriented surface. The 24th International Conference on the physics of semiconductors. August 2 - 7, 1998, Jerusalem, Israel. Tu-P138. Vol. 1.

3. G. Cirlin, V. Dubrovskii, V. Petrov, R. luferev, A. Novikov, B. Novikov, S. Verbin, Dinh Son Thach, I. Shchur, G. Gobsch, R. Goldhahn, N. Stein, A. Golombek. Growth of InAs quantum dots on GaAs misoriented surfaces by SMEE and their photoluminescence characterization. Tenth International Conference on Molecular Beam Epitaxy. Cannes, August 31 -September 4, 1998. Abstract Book. p. 428.

4. Динь Шон Тхак, И.В.Щур, А.Киселев, Б. В. Новиков. Исследование возбужденных состояний в квантовых точках InAs на разориентированной поверхности GaAs (100), полученных методом субмонослойной миграционно-стимулированной эпитаксии. II Городская Научная Конференция Студентов и Аспирантов по Физике Полупроводников и Полупроводниковой Наноэлекгронике, 1998, Санкт-Петербург, КС-14, pp. 23-24.

5. S. Yu. Verbin, В. V. Novikov, R. В. Juferev, Yu. Stepanov, A. B. Novikov, Dinh Son Thach, I. Shchur, V. B. Talalaev et Al. Photoluminescence study of electronic structure of InAs quantum dots grown on GaAs vicinal surfaces. 7th. Int. Symp. "Nanostructures: Physics and Technology", St. Petersburg, Russia, June 14-18,1999. QWR/QD.17, p. 63.

6. Б. В. Новиков, P. Б. Юферев, Ю. А. Степанов, А. Б. Новиков, Динь Шон Тхак, И. В. Щур, А. С. Киселев, В. Г. Талалаев, Г. Э. Цырлин, В. Г. Дубровский, В. Н. Петров, А. Ю. Егоров, В. М. Устинов. Исследование возбужденных состояний квантовых точек InAs, выращенных на вицинальных поверхностях GaAs. IV Российской Конференции по Физике Полупроводников, 25-29 октября 1999, Новосибирск. СрАЗ-7, 226.

7. В. А. Гайсин, Динь Шон Тхак, В. Г. Дубровский, А. Ю. Егоров, А. С. Киселев, Б. С. Кулинкин, Б. В. Новиков, В. Н. Петров, В. М. Устинов, Г. Э. Цырлин, И. В. Щур. Влияние гидростатического давления на низкотемпературные спектры

люминесценции квантовых точек ГпАх/СаАБ. IV Российской Конференции по Физике Полупроводников, 25-29 октября 1999, Новосибирск. СрС-21, 247.

8. Динь Шон Тхак, А.С.Киселев, В.В.Качканов, В. Г. Талалаев. Исследование структуры рекомбинационного излучения квантовых точек ЬпАб,выращенных на вицпнальных поверхностях СаАв. П Городской Научной Конференции Студентов и Аспирантов по Физике Полупроводников и Полупроводниковой Наноэлектронике, 1998, Санкт-Петербург. У17, 71.

9. В.Г.Талалаев, Б.В.Новиков, С.Ю.Вербин, А.Б.Новиков, Динь Шон Тхак, КВ.Щур, Г.Гобш, Р.Гольдхан, НШтейн, А.Голомбек, Г.Э.Цырлин, В.НЛетров, В.М.Устинов, А.Е.Жуков, А.Ю.Егоров. Исследование структуры рекомбинационного излучения квантовых точек 1аМ, выращенных на вицинальных поверхностях СэАб. ФТП, 34,467 (2000).

ЛР № 040815 от 22.05.97.

Подлисано к печати 04.05.2000 г. Формат бумаги 60X90 1/16. Бумага офсетная. Печать ризографическая. Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ 1352. Отпечатано в отделе оперативной полиграфии НИИХ СПбГУ с оригинал-макета заказчика. 198904, Санкт-Петербург, Старый Петергоф, Университетский пр. 2.

Введение

Глава 1. Обзор литературы и постановка задачи.

1.1 Формирование квантовых точек.

1.1.1 Общие сведения.

1.1.2 Спонтанное упорядочение полупроводниковых наноструктур.

1.1.3 Упорядоченные массивы трехмерных когерентно напряженных островков.

1.1.3.1 Общая морфология рассогласованных гетероэпитаксиальных систем.

1.1.3.2 Равновесное состояние в системе когерентно напряженных трехмерных островков.

1.1.4 Технология получения и структурные исследования трехмерных островков 1пАз / СаАБ.

1.1.4.1 Влияние прерывания роста на образование островков.

1.1.4.2 Влияние давления мышьяка на морфологию гетерофазной системы.

1.1.4.3 Высокотемпературный отжиг.

1.1.4.4 Особенности роста квантовых точек 1пА8 на вицинальых поверхностях ОаАз.

1.1.4.5 Влияние заращивания квантовых точек 3 О

1.1.5 Массивы вертикально связанных квантовых точек.

1.2 Электронная структура и оптические свойства. 32 1.2.1 Требования, предъявляемые к квантовым точкам. 32 1.2.1.1 Минимальный размер.

1.2.1.2 Максимальный размер.

1.2.1.3 Структурное совершенство, плотность и однородность.

1.2.2 Формирование упорядоченных массивов квантовых точек.

1.2.3 Взаимосвязь режимов роста и оптических свойств квантовых точек.

1.2.3.1 Структуры, полученные при субмонослойном осаждении.

1.2.3.2 Трехмерные островки: Влияние количества осажденного материала, давления мышьяка и прерываний роста на фотолюминесценцию квантовых точек.

1.2.3.3 Влияние высокотемпературного отжига на фотолюминесценцию квантовых точек.

1.2.3.4 Влияние заращивания на фотолюминесценцию квантовых точек.

1.2.4 Геометрия и спектр электронных состояний квантовых точек.

1.2.5 Фононный спектр и резонансная фотолюминесценция квантовых точек.

1.2.6 Влияние гидростатического давления на фотолюминесценцию квантовых точек 1пА8.

1.2.7 Люминесценция вертикально связанных квантовых точек.

1.3 Постановка задач.

Глава 2. Техника и методика эксперимента.

2.1 Получение образцов методом субмонослойной миграционно-стимулированной эпитаксии.

2.2 Методика проведения экспериментов.

2.2.1 Изучение спектров фотолюминесценции.

2.2.2 Изучение спектров возбуждения фотолюминесценции.

2.2.3 Изучение спектров фотолюминесценции при гидростатическом давлении.

Глава 3. Спектры фотолюминесценции квантовых точек, выращенных на вицинальных подложках.

3.1 Особенности формирования квантовых точек на вицинальных поверхностях.

3.2 Спектры фотолюминесценции квантовых точек, выращенных на разориентированных подложках.

3.3 Зависимость спектров ФЛ КТ от интенсивности возбуждения.

3.4 Зависимость спектров ФЛ КТ от энергии возбуждающего излучения.

3.4.1 Спектры ФЛ при надбарьерном и подбарьерном возбуждении.

3.4.2 Спектры возбуждения ФЛ.

5.2 Исследование спектров фотолюминесценции при гидростатическом давлении при температуре Т=ПК. 117

5.3 Температурная зависимость спектров ФЛ при гидростатическом давлении. 124

5.4 Основные результаты и выводы. 129

Заключение

130

Литература

136

ВВЕДЕНИЕ

Сейчас очень трудно представить современную физику твердого тела без полупроводниковых гетероструктур. Полупроводниковые гетероструктуры и особенно двойные гетероструктуры, включая квантовые ямы, нити и точки, являются сегодня предметом исследований 2/3 исследовательских групп в области физики полупроводников [1].

Если возможность управления типом проводимости полупроводника с помощью легирования различными примесями и идея инжекции неравновесных носителей заряда были теми семенами, из которых выросла полупроводниковая электроника, то гетероструктуры дают возможность решить значительно более общую проблему управления фундаментальными параметрами в полупроводниковых кристаллах и приборах: шириной запрещенной зоны, эффективными массами носителей и их подвижностями, показателем преломления, электронным энергетическим спектром и т. д.

Гетероструктуры с пространственным ограничением носителей заряда во всех трех измерениях (квантовые точки) реализуют предельный случай размерного квантования в полупроводниках, когда модификация электронных свойств материала наиболее выражена. Электронный спектр идеальной квантовой точки (КТ) представляет собой набор дискретных уровней, разделенных областями запрещенных состояний, и соответствует электронному спектру одиночного атома, хотя реальная КТ при этом может состоять из сотен тысяч атомов [2]. Таким образом, появляется уникальная возможность моделировать эксперименты по физическим атомам на макроскопических объектах. С приборной точки зрения, атомоподобный электронный спектр носителей в КТ в случае, если расстояние между уровнями заметно больше тепловой энергии, дает возможность устранить основную проблему современной микро- и оптоэлектроники — "размывание" носителей заряда в энергетическом окне порядка кТ, приводящее к деградации свойств приборов при повышении рабочей температуры. Кроме того, все важнейшие для применений характеристики материала, например время излучательной рекомбинации, время энергетической релаксации между электронными подуровнями, коэффициенты оже-рекомбинации и т. д., оказываются кардинально зависящими от геометрического размера и формы КТ, что позволяет использовать одну и ту же полупроводниковую систему для реализации приборов с существенно различающимися требованиями к активной среде.

В течение долгого времени во всем мире предпринимались попытки изготовления КТ и приборов на их основе "традиционными способами", например путем селективного травления структур с квантовыми ямами [3], роста на профилированных подложках, на сколах [4], или конденсации в стеклянных матрицах [5]. При этом приборно-ориентированные структуры так и не были созданы, а принципиальная возможность реализации атомоподобного спектра плотности состояний в макроскопической полупроводниковой структуре не была продемонстрирована в явном виде.

Качественный прорыв в данной области связан с использованием эффектов самоорганизации полупроводниковых наноструктур в гетероэпитаксиальных полупроводниковых системах. Таким образом были реализованы идеальные гетероструктуры с квантовыми точками с высоким кристаллическим совершенством, высоким квантовым выходом излучательной рекомбинации и высокой однородностью по размерам (-10%). В полученных структурах были впервые продемонстрированы уникальные физические свойства, ожидавшиеся для идеальных КТ в течение многих лет, исследованы электронный спектр КТ, эффекты, связанные с энергетической релаксацией и излучательной рекомбинацией неравновесных носителей, и т. д. и получены первые оптоэлектронные приборы, такие как инжекционные гетеролазеры на КТ.

Эффекты самоорганизации при молекулярно-пучковой эпитаксии (МПЭ) и её разновидностях в полупроводниковых системах А3В:> экспериментально подтверждены работами последних лет [2]. В случае использования полупроводниковой системы ГпАз/ОаАБ возможно получение массива КТ при достижении критической толщины арсенида индия, осажденного на подложку арсенида галлия непосредственно при МПЭ [9, 25]. Данный эффект объясняется релаксацией упругих напряжений, возникающих при росте в гетероэпитаксиальной системе с рассогласованными постоянными решеток по механизму Странски-Крастанова. Установлено влияние на спектры фотолюминесценции (ФЛ) латеральных размеров, поверхностной плотности и степени пространственной упорядоченности КТ. В свою очередь большинство этих факторов регулируется технологическими условиями и кинетикой роста. Было показано, что использование режима субмонослойной миграционно-стимулированной эпитаксии (СМСЭ) и вицинальных подложек ОаАз позволяет получать массивы КТ 1пАб с наиболее близкими латеральными размерами, что проявляется в сужении их полосы ФЛ [6-12].

При некоторых условиях наблюдается более сложная структура спектра ФЛ КТ: основная полоса, интерпретируемая как экситонная рекомбинация электрона и тяжелой дырки в основном состоянии КТ, оказывается неоднородно уширенной, а в ряде случаев проявляются и дополнительные максимумы излучения. Происхождение этих максимумов в настоящее время интенсивно дискутируется [13-18].

В настоящей работе приведены исследования, позволяющие детерминировать полосы, составляющие структуру спектра ФЛ. Решение этой проблемы имеет принципиальное значение, поскольку выяснение механизмов рекомбинации, ответственных за появление полос излучения, может послужить дальнейшему продвижению в понимании электронной структуры, и процессов, происходящих в КТ 1пАз на вицинальных подложках СаАБ.

Для реализации поставленной цели в настоящей работе проведено систематическое изучение спектров ФЛ ансамбля двумерных массивов КТ 1пА8, выращенных методом СМСЭ на вицинальных подложках ОаА8(ЮО) с различными направлениями и углами разориентации при осаждении слоя 1пАз толщиной 1.8 монослоя, которая близка к критической. В качестве основного экспериментального метода использовалась стационарная ФЛ при различных внешних воздействиях: возбуждение различной плотности и разного спектрального состава, температура, гидростатическое давление.

Настоящая диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения.

Основные результаты, изложенные в диссертации, докладывались на международных конференциях "Nanostructures: Physics and Technology 1998", "Nanostructures : Physics and Technology 1999", Репино, Санкт-Петербург; "The 24th International Conference on the Physics of Semiconductors", 1998, Jerusalem, Israel; на IV Российской Конференции по Физике Полупроводников 1999, Новосибирск, II Городской Научной Конференции Студентов и Аспирантов по Физике Полупроводников и Полупроводниковой Наноэлектронике, 1998, Санкт-Петербург; Всероссийской Молодежной Научной Конференции по Физике Полупроводников и Полупроводниковой Опто- и Наноэлектронике, 1999, Санкт-Петербург; и изложены в следующих публикациях:

1. R.B. Juferev, А.В. Novikov, B.V. Novikov, S.Yu. Verbin, Dinh Son Thach, G. Gobsch, R. Goldhahn, N. Stein, A. Golombek, G.E. Cirlin, V.G. Dubrovskii, V.N. Petrov.Photoluminescence of 1.8ML InAs quantum dots grown by SMEE on GaAs (100) misoriented surface. Nanostructures : Physics and Technology. 6th International Symposium. St. Petersburg, Russia, June 22 - 26, 1998. QWR/QD.07. pp.204-207.

2. R.B. Juferev, A.B. Novikov, B.V. Novikov, S.Yu. Verbin, Dinh Son Thach, G. Gobsch, R. Goldhahn, N. Stein, A. Golombek, G.E. Cirlin, V.G. Dubrovskii, V.N. Petrov. Photoluminescence of InAs quantum dots grown by SMEE on GaAs misoriented surface. The 24th International Conference on the physics of semiconductors. August 2 -7, 1998, Jerusalem, Israel. Tu-P138. Vol. 1.

3. G. Cirlin, V. Dubrovskii, V. Petrov, R. Iuferev, A. Novikov, B. Novikov, S. Verbin, Dinh Son Thach, I. Shchur, G. Gobsch, R. Goldhahn, N. Stein, A. Golombek. Growth of InAs quantum dots on GaAs misoriented surfaces by SMEE and their photoluminescence characterization. Tenth International Conference on Molecular Beam

Epitaxy. Cannes, August 31 - September 4, 1998. Abstract Book. p. 428.

4. Динь Шон Тхак, И.В.Щур, А.Киселев, Б. В. Новиков. Исследование возбужденных состояний в квантовых точках InAs на разориентированной поверхности GaAs (100), полученных методом субмонослойной миграционно-стимулированной эпитаксии. II Городская Научная Конференция Студентов и Аспирантов по Физике Полупроводников и Полупроводниковой Наноэлектронике, 1998, Санкт-Петербург, КС-14, pp. 23-24.

5. S. Yu. Verbin, В. V. Novikov, R. В. Juferev, Yu. Stepanov, A. B. Novikov, Dinh Son Thach, I. Shchur, V. B. Talalaev et Al. Photoluminescence study of electronic structure of InAs quantum dots grown on GaAs vicinal surfaces. 7th. Int. Symp. "Nanostructures: Physics and Technology", St. Petersburg, Russia, June 14-18,1999. QWR/QD.17, p. 63.

6. Б. В. Новиков, P. Б. Юферев, Ю. А. Степанов, А. Б. Новиков, Динь Шон Тхак, И. В. Щур, А. С. Киселев, В. Г. Талалаев, Г. Э. Цырлин, В. Г. Дубровский, В. Н. Петров, А. Ю. Егоров, В. М. Устинов. Исследование возбужденных состояний квантовых точек InAs, выращенных на вицинальных поверхностях GaAs. IV Российской Конференции по Физике Полупроводников, 25-29 октября 1999, Новосибирск. СрАЗ-7, 226.

7. В. А. Гайсин, Динь Шон Тхак, В. Г. Дубровский, А. Ю. Егоров, А. С. Киселев, Б. С. Кулинкин, Б. В. Новиков, В. Н. Петров, В. М. Устинов, Г. Э. Цырлин, И. В. Щур. Влияние гидростатического давления на низкотемпературные спектры люминесценции квантовых точек InAs/GaAs. IV Российской Конференции по Физике Полупроводников, 25-29 октября 1999, Новосибирск. СрС-21,247.

134

8. Динь Шон Тхак, А.С.Киселев, В.В.Качканов, В. Г. Талалаев. Исследование структуры рекомбинационного излучения квантовых точек 1пАз, выращенных на вицинальных поверхностях СаАз. II Городской Научной Конференции Студентов и Аспирантов по Физике Полупроводников и Полупроводниковой Наноэлектронике, 1998, Санкт-Петербург. У17, 71.

9. В.Г.Талалаев, Б.В.Новиков, С.Ю.Вербин, А.Б.Новиков, Динь Шон Тхак, И.В.Щур, Г.Гобш, Р.Гольдхан, Н.Штейн, А.Голомбек, Г.Э.Цырлин, В.Н.Петров, В.М.Устинов, А.Е.Жуков, А.Ю.Егоров. Исследование структуры рекомбинационного излучения квантовых точек 1пАб, выращенных на вицинальных поверхностях ОаАБ. ФТП, 34, 467 (2000).

135

В заключение выражаю искреннюю признательность моим научным руководителям - доктору физ.-мат. наук, профессору Новикову Борису Владимировичу и кандидату физ.-мат. наук, ст. науч. сотр. Талалаеву Вадиму Геннадьевичу за руководство моей работой и плодотворные научные дискуссии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение приведем краткий перечень основных результатов и выводов работы.

1. Исследована серия из 20-ти образцов квантовых точек ЬтАб на подложке ОаАБ с разными углами и направлениями разориентации.

2. Обнаружена существенная трансформация спектра ФЛ для разных направлений и углов разориентации подложки, при изменении температуры, интенсивности и энергии возбуждающего света.

3. Обнаружено смещение максимума ФЛ относительно сингулярной поверхности в коротковолновую сторону, вызванное уменьшением размера КТ на вицинальных поверхностях. Сужение максимума ФЛ связывается с уменьшением разброса КТ по размерам.

4. Уменьшение размеров КТ и их дисперсии объяснено в рамках представлений о латеральном ограничении КТ на террасах с учетом эффекта складывания моноатомных ступеней. Показано, что структура спектра ФЛ формируется группами КТ, принадлежащих террасам, уширенным за счет этого эффекта.

5. Изучены особенности проявления наиболее интенсивной и высокоэнергетической полосы спектра ФЛ образцов, разориентированных на углы 5° и 7°.

6. Обнаружено, что КТ группы /(Ю возбуждаются только светом из области поглощения барьера ОаАБ, тогда как две остальные группы <2£> имеют непосредственную связь со смачивающим слоем.

7. Обнаружен различный характер температурной зависимости энергетического положения максимума и полуширины полос в разных группах КТ (ОИ и ¡01)).

8. Впервые предложено считать КТ 10Е) изолированными наноостровками, не связанными с остальным массивом из-за разрывов смачивающего слоя.

9. По поведению температурной зависимости интегральной интенсивности полос ФЛ , по результатам исследования спектров возбуждения ФЛ и влиянию плотности возбуждения ФЛ определено участие возбужденных экситонных состояний в рекомбинационном излучении ассоциированных и изолированных КТ.

10. Дана количественная оценка энергетической структуры разных групп КТ ГпАя/ОаАя 7°[001]. Определены глубина залегания электрона и дырки, энергия связи экситона, отщепление возбужденного состояния для каждой из полос 01)о, 01)1,1(Ю.

11. Исследованы спектры ФЛ КТ ГпАз/СаАз при приложении всестороннего гидростатического сжатия. Измерены барические коэффициенты отдельных компонент ФЛ КТ (21)о, 01);, 101), смачивающего слоя ЖЬ и свободного экситона ЕЕ подложки ваАз.

12. Впервые обнаружено различие барических зависимостей спектрального сдвига отдельных компонент спектра ФЛ. Обнаруженный эффект связан с наличием поля внутренних деформаций в КТ 1пА$/ОаА5.

1. Zh.1. Alferov. Proc. of Nobel Symposium 99, Arild, Sweden, June4-8, 1996 Physica Scripta 68, 32 (1996)]; Ж.И. Алферов. ФТП, 32, 1 (1998).

2. Н.Н.Леденцов, В.М.Устинов, В.А.Щукин, П.С.Копьев, Ж.И.Алферов, Д.Бимберг. ФТП, 32, 385 (1998).

3. С.М. Sotomayor Torres, F.D. Wang, N.N. Ledentsov, Y. S. Tang. Proc. SPIE — The International Society for Optical Engineering (1994) v. 2141, p. 2 и ссылки в этой работе.

4. А.И. Екимов, A.A. Онущенко. Письма ЖЭТФ, 34, 363 (1981).

5. Г.Э.Цырлин, В.Н.Петров, М.В.Максимов, Н.Н.Леденцов. ФТП, 31, 912 (1997).

6. А.Ф.Цацульников, Б.В.Воловик, Н.Н.Леденцов, М.В.Максимов,

7. A.Ю.Егоров, А.Е.Жуков, А.Р.Ковш, В.М.Устинов, Чжао Чжень,

8. B.Н.Петров, Г.Э.Цырлин, Д.Бимберг, П.С.Копьев, Ж.И.Алферов. ФТП, 32, 95 (1998).

9. P.D.Wang, N.N.Ledentsov, C.M.Sotomayor Torres, P.S.Kop'ev, V.M.Ustinov. Appl. Phys. Lett., 64, 1526 (1994).

10. S.Ruvimov, P.Werner, K.Scheerschmidt, U.Gosele, J.Heydenreich, U.Richter, N.N.Ledentsov, M.Grundmann, D.Bimberg, V.M.Ustinov, A.Yu.Egorov, P.S.Kop'ev, Zh.I.Alferov. Phys. Rev. B, 51, 14766 (1995).

11. V.P.Evtikhiev, I.V.Kudryashov, E.Y.Kotel'nikov, V.E.Tokranov, A.N.Titkov, I.S.Tarasov, Zh.I.Alferov. Semiconductors, 32, 1323 (1998).

12. O.Brandt, L.Tapfer, K.Ploog, R.Bierwolf, M.Hohenstein, F.Phillipp, H.Lage, A.Heberle. Phys. Rev. B, 44, 8043 (1991).

13. Y.Nabetani, A.Wakahara, A.Sasaki. J. Appl. Phys., 78, 6461 (1995).

14. L.Brusaferri, S.Sanguinetti, E.Grilli, M.Guzzi, A.Bignazzi, F.Bogani, L.Carraresi, M.Colocei, A.Bosacchi, P.Frigeri, S.Franchi. Appl. Phys. Lett., 69, 3354 (1996).

15. M.Colocci, F.Bogani, L.Carraresi, R.Mattolini, A.Bosacchi, S.Franchi, P.Frigeri, M.Rosa-Clot, S.Taddei. Appl. Phys. Lett., 70, 3140 (1997).

16. H.-W.Ren, K.Nishi, S.Sugou, Y.Masumoto. Jpn. J. Appl. Phys., 37, 1548(1998).

17. S.Noda, T.Abe, M.Tamura. Phys. Rev. B, 58, 7181 (1998).

18. G.L.Rowland, T.J.C.Hosea, S.Malik, D.Childs, R.Murray. Appl. Phys. Lett., 73, 3268 (1998).

19. W.G.Stallard, A.S.Plaut, S.Thoms, M.C.Holland, S.P.Beaumont, C.R.Stanley, M.Hopkinson. Appl. Phys. Lett., 73, 1898 (1998).

20. Г.Э.Цырлин, В.Н.Петров, В.Г.Дубровский, Н.К.Поляков, С.Я.Типисев, А.О.Голубок, Н.Н.Леденцов. ФТП, 31, 902 (1997).

21. Y.Nabetani, N.Yamamoto, T.Tokuda, A.Sasaki. J. Cryst. Growth. 146, 363 (1995).

22. S.J.Xu, X.C.Wang, S.J.Chua, C.H.Wang, W.J.Fan, J.Jiang, X.G.Xie. Appl. Phys. Lett., 72, 3335 (1998).

23. Q.W.Mo, T.W.Fan, Q.Gong, J.Wu, Z.G Wang, Y.Q.Bai. Appl. Phys. Lett., 73, 3518(1998).

24. H.Lee, R.Lowe-Webb, T.J.Johnson, W.Yang, P.C.Sercel. Appl. Phys. Lett., 73, 3556 (1998).

25. H.-W.Ren, K.Nishi, S.Sugou, M.Sugisaki, Y.Masumoto. Jpn. J. Appl. Phys., 36, 4118 (1997).

26. D.Leonard, K.Pond, P.M.Petroff. Phys. Rev. B, 50, 11687 (1994).

27. В.П. Евтихиев, И.В. Кудряшов, Е.Ю. Котельников, В.Е. Токранов, А.Н. Титков, И.С. Тарасов, Ж.И. Алферов. ФТП, 32, 1482 (1998)

28. Н. Haken. Synergetics (Springer, Berlin-Heidelberg, 1997).

29. И.М. Лифшиц, B.B. Слезов. ЖЭТФ, 35, 479 (1958).

30. J.M.Moison, F.Houzay, F.Barthe, L.Leprince, E.Andre, O.Vatel. Appl. Phys. Lett., 64, 196 (1994).

31. G. Cirlin, G.M. Guryanov, A.O. Golubok, S.Ya. Tipissev, N.N. Ledentsov, P.S. Kop'ev, M. Gmndmann, D. Bimberg. Appl. Phys. Lett., 67, 97 (1995).

32. V.A. Shchukin, N.N. Ledentsov, P.S. Kop'ev, D. Bimberg. Phys. Rev. Lett., 75, 2968 (1995).

33. Quianghua Xie, Anupan Madhukar, Ping Chen, and Nobuhiko P. Kobayashi, Phy. Rev. Lett. 75, 2542 (1995).

34. J. Oshinowo, M. Nishioka, S. Ishida, Y. Arakawa. Jap. J. Appl. Phys., 33, L1634 (1994).

35. N.Ikoma, S.Ohkouchi. Jpn. J. Appl. Phys., 34, L724 (1995).

36. O.Brandt, G.C.La Rocca, A.Heberle, A.Ruiz, K.Ploog. Phys. Rev. B, 45, 3803 (1992).

37. Y.Tokura, H.Saito, T.Fukui. J. Cryst. Growth, 94, 46 (1989) .

38. B.n.EßTHXHeB, B.E.ToicpaHOB, A.K.KptiacaHOBCKHH, A.M.Eoinco, PA.CypHC, A.H.Thtkob, (D.HaKaMypa, M.Hwa. <DTTI, 32, 860 (1998).

39. M.Grandmann, O.Stier, D.Bimberg. Phys. Rev. B, 52, 11969 (1995).

40. P.M.Petroff, K.H.Schmidt, G.M.Ribeiro, A.Lorke, J.Kotthaus. Jpn. J. Appl. Phys., 36, 1068 (1997).

41. T.Ide, A.Yamashita, T.Mizutani. Phys. Rev. B, 46, 1905 (1992).

42. N.N. Ledentsov. Proc. 23rd Int. Conf. on the Physics of Semiconductors, Berlin, Germany, July 21-26, 1996, ed.by M. Scheffler, R. Zimmermann (World Scientific, Singapore, 1996), v. 1. p. 19.

43. J.-Y. Marzin, J.M. Gerard, A. Izrael, D. Barrier, G. Bastard. Phys. Rev. Lett., 73, 716 (1994).

44. M.V. Belousov, N.N. Ledentsov, M.V. Maximov, P.D. Wang, I.N. Yassievich, N.N. Faleev, I.A. Kozin, V.M. Ustinov, P.S. Kop'ev, C.M. Sotomayor Torres. Phys. Rev. B, 51, 14 346 (1995).

45. E.L. Ivchenko, A.V. Kavokin, V.P. Kochereshko, P.S. Kop'ev, N.N. Ledentsov. Superlat. Microstruct., 12, 317 (1992).

46. G.M.Guryanov, G.E.Cirlin, A.O.Golubok, S.Ya.Tipissev, N.N.Ledentsov, V.A.Shchukin, M.Grundmann, D.Bimberg, Zh.I.Alferov. Surf. Sei., 352-354, 646 (1996).

47. M.Grundmann, R.Heitz, N.Ledentsov, O.Stier, D.Bimberg, V.M Ustinov, P.S.Kop'ev, Zh.I.Alferov, S.S.Ruvimov, P.Werner, U.Gösele, J.Heydenreich. Superlattices and Microstructures, 19, 81 (1996).

48. M.A.Cusack, P.R.Briddon, M,Jaros. Phys. Rev. B, 54, R2300 (1996).

49. N.N.Ledentsov, P.D.Wang, C.M.Sotomayor Torres, A.Yu.Egorov, M.V.Maximov, V.M.Ustinov, A.E.Zhukov, P.S.Kop'ev. Phys. Rev. B, 50, 12171 (1994).

50. S.Raymond, S.Fafard, P.J.Poole, A.Wojs, P.Hawrylak, S.Charbonneau, D.Leonard, R.Leon, P.M.Petroff, J.L.Merz. Phys. Rev. B, 54, 11548 (1996).

51. А. Ф. Цацульников, H. H. Леденцов, M. В. Максимов, А. Ю. Егоров, Ф. E. Жуков, С. С. Рувимов, В. М. Устинов, В. В. Комин, И. В. Кочнев, П. С. Копьев, Д. Бимберг, Ж. И. Алферров. ФТП, 30, 1793 (1996)

52. M.J.Steer, D.J.Mowbray, W.R.Tribe, M.S.Skolnick, M.D.Sturge, M.Hopkinson, A.G.Cullis, R.Whitehouse, R.Murray. Phys. Rev. B, 54, 17738 (1996).

53. T.Saitoh, H.Takeuchi, J.Konda, K.Yoh. Jpn. J. Appl. Phys., 35, 12171996).

54. A.Bosacchi, F.Colonna, S.Franchi, P.Pascarella, P.Allegri, V.Avanzini. J. Cryst. Growth, 150, 185 (1995).

55. K.Mukai, N.Ohtsuka, M.Sugawara. Appl. Phys. Lett., 70, 24161997).

56. Z.M.Fang, K.Y.Ma, D.H.Jaw, R.M.Cohen, G.B.Stringfellow. J. Appl. Phys. 67, 7034 (1990).

57. W.Yang, R.R.Lowe-Webb, H.Lee, P.C.Sercel. Phys. Rev. B, 56, 13314 (1997).

58. P.B.Joyce, T.J.Krzyzewski, G.R.Bell, B.A.Joyce, T.S.Jones. Phys. Rev. B, 58, R15981 (1998).

59. P.Chen, Q.Xie, A.Madhukar, L.Chen, A.Konkar. J. Vac. Sci. Technol. B, 12, 2568 (1994).

60. H.Saito, K.Nishi, S.Sugou. Appl. Phys. Lett., 73, 2742 (1998).

61. G.D.Lian, J.Yuan, L.M.Brown, G.H.Kim, D.A.Ritchie. Appl. Phys. Lett., 73, 49 (1998).

62. J.M.Garcia, T.Mankad, P.O.Holtz, P.J.Wellman, P.M.Petroff. Appl. Phys. Lett., 72, 3172 (1998).

63. A.J.Williamson, A.Zunger. Phys. Rev. B, 58, 6724 (1998).

64. A.J.Williamson, A.Zunger, A.Canning. Phys. Rev. B, 57, R4253 (1998).

65. I.E.Itskevich, S.G.Lyapin, I.A.Troyan, P.C.Klipstein, L.Eaves, P.C.Main, M.Henini. Phys. Rev. B, 58, R4250 (1998).

66. F.Hatami, N.N.Ledentsov, M.Grundmann, F.Heinrichsdorf, D.Bimberg, S.S.Ruvimov, P.Werner, U.Gosele, J.Heydenreich, U.Richter, S.V.Ivanov, B.Y.Meltser, P.S.Kop'ev, Zh.I.Alferov. Appl. Phys. Lett., 67, 656 (1995).

67. D.I.Lubyshev, P.P.Gonzalez-Borrero, E.Marega, Jr., E.Petitprez, N.La Scala, Jr., P.Basmaji. Appl. Phys. Lett., 68, 205 (1996).

68. G.Wang, S.Fafard, D.Leonard, J.E.Bowers, J.L.Merz, P.M.Petroff. Appl. Phys. Lett., 64, 2815 (1994).

69. P.D.Wang, N.N.Ledentsov, C.M.Sotomayor Torres, I.N.Yassievich, A.Pakhomov, A.Yu.Egorov, P.S.Kop'ev, V.M.Ustinov. Phys. Rev. B, 50, 1604 (1994).

70. M.Bayer, S.N.Walck, T.L.Reinecke, A.Forchel. Phys. Rev. B, 57, 6584 (1998).

71. M.A.Cusack, P.R.Briddon, M.Jaros. Phys. Rev. B, 56, 4047 (1997).

72. H.Jiang, J.Singh. Phys. Rev. B, 56, 4696 (1997).

73. P.N.Brounkov, A.Polimeni, S.T.Stoddart, M.Henini, L.Eaves, P.C.Main, A.R.Kovsh, Y.G.Musikhin, S.G.Konnikov. Appl. Phys. Lett., 73, 1092 (1998).

74. H.Lee, W.Yang, P.C.Sercel. Phys. Rev. B, 55, 9757 (1997).

75. F.Bogani, L.Carraresi, R.Mattolini, M.Colocci, A.Bosacchi, S.Franchi. Sol. Stat. Electron., 40, 363 (1996).

76. H.Yu, S.Lycett, C.Roberts, R.Murray. Appl. Phys. Lett., 69, 4087 (1996).

77. J.Kim, L.-W.Wang, A.Zunger. Phys. Rev. B, 57, R9408 (1998).

78. R.Heitz, M.Grundmann, N.N.Ledentsov, L.Eckey, M.Veit, D.Bimberg, V.M.Ustinov, A.Y.Egorov, A.E.Zhukov, P.S.Kop'ev, Zh.I.Alferov. Appl. Phys. Lett., 68, 361 (1996).

79. S.Fafard, D.Leonard, J.L.Merz, P.M.Petroff. Appl. Phys. Lett., 65, 1388 (1994).

80. M. Grundmann, N.N. Ledentsov, O. Stier, D. Bimberg, V.M. Ustinov, P.S. Kop'ev, Zh.I. Alferov. Appl. Phys. Lett., 68, 979 (1996).

81. M. Grundmann, N.N. Ledentsov, O. Stier, D. Bimberg, V.M. Ustinov, P.S. Kop'ev, Zh.I. Alferov. Phys. Rev. B, 53, RIO 509 (1996).

82. I. E. Itskevich, M. Henini, H. A. Carmona, L. Eaves, and P. C. Mairi. Appl. Phys. Lett., 70, 505 (1997).

83. M. Ф. Щанов, К. П. Мелетов, В. А. Петровский. ПЭТ, 4, 216 (1985).

84. М. Ф. Щанов, С. И. Субботин. ПЭТ, 4, 246 (1977).

85. Н. Benisty, С. М. Sotomayor Torres, and С. Weisbuch, Phys. Rev. В 44, 10945 (1991).

86. D. J. Wolford and J. A. Bradley, Solid State Commun. 53, 1069 (1985).

87. I. E. Itskevich et al. The 24th International Conference On The Physics Of Semiconductors, August 2-7, 1998, Jerusalem, Israel. Tu-P138.

88. M. Sugisaki, Y. -W. Ren, S. Sugou, K. Nishi and Y. Masumoto, Solid State Electronics, 42, 1325 (1998).

89. U. Banin, C. J. Lee, A. A. Guzelian, A. V. Kadavanich, A. P. Alivisatos, W. Jaskolski, G. W. Bryant, AI. L. Efros and M. Rosen, Journal Of Chemical Physics, 109, 2306 (1998).

90. G. A. Samara. Physica, 139 & 140, 3 (1986).143

91. Б. С. Кулинкин, В. А. Петровский, В. А. Щанов, Физика и Химия Стекла, 24 (1988).

92. Ф. И. Крейнгольд и др., ФТП, 23, 1556 (1989).

93. S. Fffard, Z. R. Wfsilewski, С. Ni, Allen, D. Picard, M. Spanner, J. P. McCaffrey, and P. G. Piva. Phys. Rev. В 59, 15368 (1999).

94. D. Bimberg et al., in Semiconductors: Physics of Group IV Elements and III-V Compounds, edited by О. Madelung, M. Schulz, and H. Weiss, Landolt-Bornstein, New Series, Group 3, Vol. 17, Pt. a (Springer, Berlin, 1982), p. 298.

95. G. H. Li, A. R. Goni, K. Syassen, O. Brandt, and K. Ploog, Phys. Rev. В, 50, 18420 (1994).