Оптические свойства модифицированных лазерным излучением полупроводников GaAs и InP тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

ИНСТИТУТ ФИЗИКИ

На правах рукописи

ДЖУМАМУХАМБЕТОВ НАСИХАН ГИЛЪМАНОВИЧ

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ ПОЛУПРОВОДНИКОВ СаАя И 1пР

Специальность 01.04.05 - оптика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Бишкек-1998

Работа выполнена в Атырауском университете им. Х.Досмухамедова

Научный консультант: член-корр. АН PK, доктор физ.-мат. наук,

профессор Баимбетов Ф.Б.

Официальные оппоненты: член-корр. АН PK, доктор физ.-мат.

наук, профессор Жетбаев А.К. доктор физ.-мат. наук, профессор Чокоев Э.С.

доктор физ.-мат. наук, профессор Бедилов М.Р.

Ведущая организация: Карагандинский государственный университет

Защита состоится -5'" <.teMfsJd^JL. 1998г. в. /f * часов на заседании специализированного совета Д 01.97.65 в Институте физики HAH Кыргызской республики по адресу: 720071, г.Бишкек, проспект Чуй, 265а.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке HAH Кыргызской республики

Автореферат разослан "-3 " aJr^ сТа, 1998г.

Ученый секретарь специализированного совета к.ф.-м.н.

Л.К.Меренкова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Исследование оптических свойств полупроводников, подвергнутых воздействию импульсного лазерного излучения является одним из основных направлений современной физики.

Воздействие лазерного излучения на полупроводниковые соединения приводит к новым, по сравнению с моноатомными полупроводниками, эффектам, обусловленным диссоциацией соединений и инконгруэнтным испарением компонент. Это в сочетании с большой скоростью охлаждения за счет теплоотвода в кристалл должно вызывать формирование слоев с большим отклонением состава от стехиометрического. Такие слои должны представлять собою, по сути дела, новый материал, свойства которого могут сильно отличаться от свойств исходного монокристалла.

Изучение спектров фотолюминесценции и оптического поглощения модифицированных лазерным излучением полупроводников позволяет определить энергетический зазор в запрещенной зоне, расположение уровня Ферми и концентрацию примесей, установить степень и характер нарушения кристаллической решетки, структурно-фазового превращения, а также выяснить природу дефектов, центров излучательной рекомбинации и поглощения света. Возникающие здесь эффекты позволяют судить об изменениях фундаментальных свойств и параметров самих полупроводниковых материалов.

Оптические свойства полупроводников широко используются в электронике при разработке и создании приборов на их основе. В последние годы интенсивно исследуются полупроводниковые

соединения ваАБ и 1пР, в связи с их широким применением в оптоэлектронике, в частности, при создании полупроводниковых лазеров, светодиодов и солнечных элементов. Их характеристики в значительной степени определяются излучательными и поглощательными свойствами кристаллов. Поэтому исследование оптических свойств (фотолюминесценции, прозрачности)

модифицированных лазерным излучением полупроводников йаМ и 1пР представляет не только фундаментальный, но и практический интерес. Все это и обуславливает актуальность темы диссертации.

Цель и задачи работы.

Целью настоящей диссертационной работы являлось комплексное исследование оптических свойств полупроводниковых соединений ваАз и 1пР, подвергнутых воздействию мощного импульсного лазерного излучения.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи :

- выявить особенности динамики неравновесных процессов нагрева, плавления и кристаллизации полупроводников ваАэ и 1пР под действием импульсного лазерного излучения;

- установить степень и характер нарушения кристаллической решетки, выяснить природу структурных дефектов;

- выяснить природу центров излучательной рекомбинации в модифицированных лазерным излучением кристаллах ОаАэ и 1пР;

- установить влияние термического отжига на структуру и люминесцентные свойства модифицированных кристаллов ;

- выяснить механизм поглощения света в модифицированных кристаллах и установить закономерности поведения фундаментального края.

Объекты исследования.

В качестве объектов исследования были выбраны полупроводниковые соединения А3В5- монокристаллы ОаАз и 1пР. Выбор именно этих двух полупроводников обусловлен: во-первых, их широким применением в современной оптоэлектронике; во-вторых, различной склонностью к диссоциации при плавлении.

Исходные монокристаллы ОаАэ и 1пР были получены методом Чохральского, специально нелегированные и легированные разными примесями (для СаМ - Те, Бп, Zn; для 1пР - Бп, модифицированные кристаллы были получены из исходных путем облучения их поверхности серией импульсов лазерного излучения (длительность импульса 4мс, длина волны 1,06 мкм). Последнему импульсу серии (модифицирующему импульсу) предшествовали упрочняющие, интенсивность которых составляла 25% от критической, приводящей к разрушению кристалла при моноимпульсном облучении.

Методы исследования.

Выбор лазерного излучения миллисекундной длительности обуловлен тем,что диссоциация соединений и инконгруэнтное испарение компонент возможно только при облучении сравнительно "длинными" импульсами миллисекундного дипазона,так как при использовании "коротких" импульсов пико- или наносекундной длительности инконгруэнтное испарение не успеет произойти и толщина модифицированного слоя не превысит нескольких атомных слоев.

При отборе круга изучаемых явлений и выборе методов исследований в первую очередь обращалось внимание на то, что ожидаемые изменения свойств модифицированных кристаллов должны происходить в приповерхностной области. Это и определило выбор

бесконтактных и неразрушающих методов исследования рентгенострукгурного анализа, фотолюминесценции и прозрачности.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые:

1. По кинетике нестационарной проводимости установлен характер протекания неравновесных процессов нагревания, плавления и кристаллизации полупроводников ОаАз и 1пР после обработки импульсным лазером миллисекундной длительности.

2. Методом рентгенострукгурного анализа обнаружено разложение полупроводниковых соединений СаАэ, 1пР и отклонение состава от стехиометрического под действием мощного лазерного излучения. Определен коэффициент инконгруэнггного испарения. Выявлены структурные дефекты и обнаружено изменение параметра решетки кристалла по глубине модифицированного слоя.

3. В спектрах фотолюминесценции модифицированных кристаллов ваАэ и 1пР при 77К обнаружены новые линии излучения с энергиями максимума 1,42эВ (СаАэ) и 1,35эВ (1пР). Установлены режимы облучения, при которых интенсивности этих линий на порядок превосходят интенсивности краевой полосы исходных кристаллов.

4. На основе исследования температурной зависимости спектров фотолюминесценции модифицированных кристаллов ваМ, 1пР и сравнения с теорией установлен механизм излучательной рекомбинации неравновесных носителей. Определена глубина хвостов плотности состояний.

5. В результате термического отжига модифицированных кристаллов обнаружен эффект усиления интенсивности фотолюминесценции и выяснена природа центров излучательной рекомбинации.

6. В модифицированных кристаллах ваМ, 1пР обнаружен эффект смещения фундменталыюго края поглощения света в длинноволновую область и установлена экспоненциальная зависимость коэффициента поглощения от энергии квантов. Выявлен механизм генерации носителей.

7. Под действием импульсного лазерного облучения полупроводников обнаружен эффект инверсии проводимости с п- на р-тип и формирования на границе раздела фаз резких р-п-переходов.

Научная и практическая значимость результатов.

Результаты изучения свойств исходных и модифицированных полупроводников ОаАэ и 1пР приводят к пониманию особенностей процессов, протекающих при их облучении лазерными импульсами миллисекундной длительности.

Изучение динамики неравновесных процессов методом нестационарной проводимости позволяет понять физические процессы нагревания, плавления и перекристаллизации поверхности полупроводников после лазерной обработки.

Инверсия типа проводимости модифицированного слоя полупроводников с п- на р- тип позволяет формировать резкие стабильные р-п- переходы на границе раздела фаз исходный кристалл -модифицированный слой, что может быть использовано при разработке и создании полупроводниковых диодов.

Использование лазерного излучения для получения слоев нестехиометрического состава открывает возможности управления нестехиометричностью соединения, изучения свойств таких слоев и целенаправленного их изменения.

Модифицированные миллисекундным лазерным излучением полупроводники ваАв и 1пР, и особенно, подвергнутые затем

термическому отжигу, могут быть использованы при разработке и создании светоизлучающих приборов оптоэлектроники (по крайней мере, для области низких температур) в силу того, что интенсивность краевой люминесценции таких кристаллов значительно (до 40 раз) превосходит интенсивность краевой люминесценции исходных монокристаллов.

Связь темы с планами научных работ. Работа выполнялась в Атырауском университете им. X. Досмухамедова в соответствии с планами Государственной научно-технической программы ГКНТ СССР: "Неравновесные процессы в полупроводниках", научно-технической программы МНиНТ РК:"Физика твердого тела, новые материалы и приборы" и Межвузовской целевой программы: "Нелинейные процессы и структурные самоорганизации материи".

Достоверность полученных в диссертации результатов достигается:

- выбором современных хорошо апробированных методик исследования структуры, люминесценции и прозрачности ;

согласованностью полученных результатов для исходных кристаллов с литературными данными;

- воспроизводимостью полученных результатов;

- комплексным использованием неразрушающих методов исследования поверхностных слоев полупроводников с применением математических методов обработки экспериментальных данных.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Особенности процессов нагревания, плавления и кристаллизации приповерхностных слоев ОаАБ, 1пР при воздействии импульсов лазера миллисекундной длительности: расчет средних скоростей нагрева

поверхности кристалла и скорости движения границы раздела фаз при плавлении и кристаллизации.

2. Основные закономерности нарушения структуры кристаллов ваАз и 1пР: изменение параметра решетки по глубине модифицированного слоя, установление природы создаваемых дефектов, расчет плотности дислокаций и отклонения состава соединения от стехиометрического.

3. Обнаружение в спектрах фотолюминесценции модифицированных кристаллов СаЛБ при 77К новой яркой линии с энергией максимума 1,42 эВ и выяснение ее природы: влияние примесей исходных кристаллов на люминесцентные свойства, поведение энергии максимума краевой люминесценции по глубине модифицированного слоя, температурная зависимость спектров фотолюминесценции и сравнение с теорией.

4. Эффект возгорания люминесценции модифицированных кристаллов ОяАб после термического отжига и установление механизма излучательной рекомбинации.

5. Обнаружение в спектрах фотолюминесценции модифицированных кристаллов 1пР при 77К новой линии 1,35 эВ и выяснение ее природы: поведение интенсивности и энергии максимума люминесценции от плотности энергии облучения, температурная зависимость спектров, результаты сравнения с теорией и оценка глубины хвостов плотности состояний.

6. Закономерности поведения края фундаментального поглощения света в модифицированных кристаллах ОэАб и 1пР. Механизм поглощения света в области фундаментального края.

7. Конверсию проводимости модифицированных кристаллов с п- на р-тип и формирование резких р-п переходов.

Характер полученных результатов диссертации можно квалифицировать, как новое крупное достижение в развитии

перспективного направления - исследования оптических свойств полупроводников, подвергнутых воздействию мощного импульсного лазерного излучения.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на III Республиканской научно-технической конференции "Научно-технический прогресс и экология" (г.Атырау,1994г.); Международном конгрессе "Молодежь и наука-третье тысячилетие" (г.Москва, 1996г.); IX Международной конференции "Радиационная физика и химия неорганических материалов" (г.Томск,1996г.); VI Межнациональном совещании "Радиационная физика твердого тела" (г.Севастополь, 1996г.); научных семинарах ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАН, КазГУ им. аль-Фараби, Санкт-Петербургского гос. технического университета и Атырауского университета.

Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 38 печатных работах, включая одну монографию.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из

введения, пяти глав, выводов и заключения. Объём диссертации 290 страниц компьютерного текста, включая 69 рисунков и одну таблицу. Список цитированной литературы включает 230 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во-введении обосновывается актуальность проводимых в диссертации исследований, формулируется цель работы, перечислены использованные объекты и методы исследования, обозначена связь проводимых исследований с планами научных работ, а также научная новизна и достоверность полученных в диссертации результатов.

Подчеркнута научная и практическая значимость результатов работы, отмечены публикации и структура диссертации.

Первая глава начинается с краткого обзора литературы по проблеме лазерного воздействия на полупроводники. Рассмотрены основные модели, используемые при описании этого воздействия, отмечено влияние длительности импульса облучения на свойства модифицированных кристаллов, а также физические явления, происходящие при взаимодействии импульсов лазерного излучения с полупроводниками (поглощение, отражение). Отмечено, также, что при облучении полупроводниковых соединений импульсами лазера мшшисекундной длительности следует ожидать их диссоциации и образование слоев нестехиометрического состава.

Экспериментальная часть посвящена методике лазерной обработки и динамике неравновесных процессов в облученных полупроводниках ОаАэ и 1пР. Методика эксперимента состояла в следующем: источником излучения служил лазер ГОС-301. Контроль за энергией в момент облучения осуществлялся с помощью приемника излучения установленного за задним зеркалом резонатора. Энергию падающего излучения на образец определяли из предварительно установленного соотношения между энергиями излучения, выходящими через заднее и переднее зеркало резонатора.

Облучение монокристаллов одиночными импульсами лазера миллисекундной длительности (X = 1,06 мкм, т = 4 мс) плотностью энергии \¥>\Упор приводит к изменению микрорельефа полированной поверхности, что связано с пластической деформацией приповерхностной области. При этом интенсивность спектров фотолюминесценции значительно уменьшался, как и при использовании импульсов пико- и наносекундного диапазонов. При

достижении критической плотности энергии \Уга.кр кристаллы разрушались. Плотность энергии не может рассматриваться как

параметр материала, поскольку его значение зависит от многих факторов (толщины пластины, шероховатости поверхности и др.).

После предварительного облучения серией импульсов с плотностью энергии происходит упрочнение приповерхностной области,

что, как известно, обусловлено генерацией дислокаций. При последующем облучении плотностью энергии кристаллы не

разрушались. Например, если в случае ваАэ и 1пР для моноимпульсного режима \\^т.кр было 10 + 20 Дж/см2, то для аналогичных кристаллов после упрочнения \*/р.кР становилось 250 -=- 300 Дж/см2.

При формировании модифицированных кристаллов режим облучения был выбран следующим (полиимпульсный режим). Вначале кристалл облучался серией из 15 импульсов, плотность энергии каждого из которых составляла V/ = 0,25X^.1^,, после чего следовал модифицирующий импульс с плотностью энергии \У=2+5 \Ут.1ф. Интервалы между импульсами составляли 20с, что было обусловлено возможностями использованного лазера.

При комнатной температуре монокристаллы ваАэ и 1пР подвергались воздействию серии импульсов. При обработке полупроводников серией импульсов происходит постепенное нагревание приповерхностного слоя. В свою очередь, с увеличением температуры ширина запрещенной зоны Ее кристаллов СдАб и 1пР линейно уменьшается и при некоторых значениях температуры выполняется условие сильного поглощения полупроводником энергии кванта лазерного излучения Ьу>Ег. При этом происходило плавление

приповерхностной области, сопровождающееся диссоциацией соединения и испарением, преимущественно, В-компоненты.

По кинетике нестационарной проводимости изучена динамика неравновесных процессов в полупроводниках ОаАз и 1пР.При малых плотностях падающей энергии (У/<\Упор), при которых температура поверхности кристалла практически не отличается от комнатной, форма импульса нестационарной проводимости совпадает с формой импульса облучения.

При \У>\УП0Р фотопроводимость преобладает только на начальном участке при К1 мс. Термопроводимость кристалла определяет нестационарную проводимость как во время действия импульса облучения, так и после него. Нарастание нестационарной проводимости в интервале 1<К4 мс (в течение действия импульса облучения), по-видимому, связано с образованием расплава и его шунтированием нагретых слоев кристалла. После прекращения действия импульса (04мс), продолжающееся нарастание нестационарной проводимости обусловлено кристаллизацией расплава, а последующее падение-выравниванием температуры по кристаллу и остыванием последнего.

Из кинетики нестационарной проводимости следует, что плавление полупроводника происходит с определенной задержкой I, по отношению к началу импульса лазерного излучения. За это время поверхностные слои образца нагреваются от начальной температуры до температуры плавления материала. Средняя скорость нагрева, определяемая из соотношения у„=(Тпл-Т0)Лз,для ваАз и 1пР составляет~106Кс"1.

Время существования жидкой фазы на поверхности полупроводниковых материалов 1р при воздействии лазерных импульсов составляет величину порядка единиц миллисекунд. Средняя

скорость движения границы раздела фаз при плавлении и перекристаллизации, определенная как Уср=2Мр , составляет 10"2 мс"1. Полученные значения \ср меньше величин, характерных для процессов плавления и кристаллизации полупроводников при воздействии импульсов излучения наносекундной длительности (~1 мс"1), но больше, чем скорость выращивания кристаллов традиционными методами (~10"5 мс'1), что и обуславливает особенности модификации структуры материала в зоне лазерного воздействия.

Обработка полупроводников ваМ и 1пР п-типа плотностью энергии У/>\Упор приводит к инверсии типа проводимости с и- на р-тип и образованию на границе раздела фаз резких р-п-переходов (рис.1). Причем, если в кристаллах ОаАз резкие р-п-переходы образуются при облучении суммарной плотностью (80-90)Дж/см2, то в 1пР - при У/=250-300 Дж/см2.

Вторая глава посвящена изучению структуры модифицированных кристаллов ОаАэ и 1пР, и способам создания слоев нестехиометрического состава.Приведены литературные данные по структуре кристаллов ОаАз и 1пР, типу решетки, теплоте диссоциации и энергии связи.

Для изучения структуры поверхностного слоя кристаллов использовался рентгеновский дифрактометр ДРОН-3 с регистрацией монохроматизированного РеК« излучения с длиной волны 1,93597А. Брэгговский угол дифракции изменялся в диапазоне от 0° до 50° в режиме (8-29)-сканирования. Толщина слоя кристалла,участвующая в образовании дифракционной картины, составляла 3 мкм.

После облучения монокристаллов ваАБ серией импульсов с суммарной плотностью энергии (80-90)Дж/см2 наблюдалось изменение микрорельефа полированной поверхности в виде "оплавления". При

Вольт-амперная характеристика р-п-переходов (300К), полученных на основе исходного ваАэ различной марки: 1-ОаА5:Те; 2-ОаАз:5п.

этом на дифракгограммах вместо характерных линий исходного монокристалла обнаруживаются отражения, соответствующие поликристаллическому состоянию GaAs, а также отражения, характерные для металлического Ga (рис.2). Параметр решетки, определенный по отражению Kai линии, оказывается больше соответствующего параметра исходного кристалла. После травления в соляной кислоте в течении 5 минут на дифракгограммах исчезают отражения Ga, а линии поликристаллического GaAs не изменяются. При этом параметр решетки уменьшается до соответствующего значения исходного кристалла. Плотность дислокаций (р), определённая по уширению КЦ| линии, составляет 1,5 . 108 см"2. При послойном стравливании кристалла в полирующем травителе наблюдается уменьшение интенсивности линии отражений поликристаллического GaAs, а параметр решетки оказывается меньше значения характерного для исходного кристалла, причем наибольшее его отклонение достигается на глубине десять микрон. На глубине 20-30 мкм параметр решетки имеет то же значение, что и у исходного кристалла. При этом линии поликристаллического GaAs исчезают.

В полупроводниках InP изменение морфологии полированной поверхности наблюдается при облучении суммарной плотностью энергии 100-110 Дж/см2. При этом на дифракгограммах наблюдается только одна, менее интенсивная относительно исходного кристалла, линия монокристаллического состояния InP. После облучения серией импульсов суммарной плотностью энергии 250-300 Дж/см2 на дифракгограммах обнаруживаются линии поликристаллического состояния InP и выделения металлического In (рис.3). Параметр решетки, определенный по положению линии монокристаллического InP, с увеличением суммарной плотности энергии облучения

а

V,

Л

3

3

0<

1

<Л

10

го

ъо

40

50

Я

и

•I

^ о

СГ £

<1 «Л

л «с

а

«г

■5

н

&

и

и

ч-

1 «л

10

га

зо

м

50

Штрих-диаграмма фазового состава кристалла ваЛв. а-до облучения; б-после облучения.

а

О

«а. .«г

10

20

30

«0 50

9>гр<4

о

о.

,<г

б

0

Ю

20

30

§ ^ N К)

си с ы

40

£

о.

с

а. с

30

«о 50

МО 50 9,гра.2

Рис. 3. Штрих-диаграмма фазового состава кристалла 1пР до(а) и после облучения различной плотностью энергии: б-100 Д ж/см1; в-(250-г300) Дж/см1.

уменьшается, а полуширина этой линии увеличивается. Плотность дислокаций, определённая по уширению этой линии, при облучении плотностью энергии ~ 100 110 Дж/см2 составляет 2,2 • 107 см"2, а при 250+300 Дж/см2 она равна 8,4 .107 см"2.

Появление выделений металлических компонент (Ga, In) в приповерхностной области модифицированных кристаллов свидетельствует о разложении соединений (GaAs, InP) и возгонке легколетучих компонент (As, Р). При избыточном содержании Ga в кристаллах GaAs могут наблюдаться следующие собственные дефекты: Vas, GaAs, Ga;. Создание таких дефектов приводит к локальным искажениям решетки кристалла. Так, например, дефекты вида GaAs, Ga; могут приводить к увеличению параметра решетки кристалла, а вакансии - к его уменьшению. Поэтому отклонение параметра решетки по глубине модифицированного кристалла в сторону уменьшения (относительно его исходного значения), по-видимому, связано с образованием вакансий мышьяка, концентрация которых составляет^ 2-1019 см"3. Следовательно, следует полагать, что в слое модифицированного кристалла глубиной 20-30 мкм происходит отклонение состава соединения от стехиометрического.

Количественной мерой, характеризующей отклонение состава от стехиометрического, является коэффициент инконгруэнтного испарения. Он выражается через концентрацию вакансий мышьяка в модифицированном слое и уменьшение массы кристалла после облучения. При выбранных режимах облучения он составляет 2,5-10"4.

Следует заметить, что в модифицированных кристаллах InP выделение другой фазы и отклонение состава соединения от стехиометрического наблюдается при облучении суммарной плотностью энергии в 2-3 раза больше, чем для GaAs. Это объясняется

различным характером диссоциации полупроводниковых соединений, т.е. если ОаАэ разлагается при температуре значительно ниже температуры плавления, то 1пР даже при температуре плавления всего лишь склонен к диссоциации.

В третьей главе изложены результаты исследования люминесценции исходных и модифицированных кристаллов ОаАх. В начале главы дается краткий литературный обзор по исследованию люминесценции кристаллов ваАз после обработки импульсами лазера пико- и наносекундной длительности. Но вместе с тем, в литературе отсутствуют данные о люминесценции этих кристаллов после воздействия лазерных импульсов миллисекундной длительности.

Структурные изменения модифицированного лазерным излучением миллисекундной длительности кристаллов ОаАя сопровождаются и изменениями его люминесцентных свойств. Так, в спектрах ФЛ при 77К, вместо краевой и примесной полос исходного кристалла, появляется новая Д-полоса с энергией максимума 1,42 эВ и полушириной - 0,09 эВ. Ее интенсивность на порядок превосходит интенсивность краевой полосы исходного кристалла. Методом послойного стравливания в полирующем травителе изучена динамика изменения Д-полосы по глубине кристалла (рис.4). Обращает на себя внимание резкое уменьшение интенсивности полосы-Д и слабое ее смещение в сторону больших эиергий. На глубине 20-30 мкм Д-полоса исчезает и постепенно восстанавливаются полосы исходного кристалла (краевая и примесная). Скорость травления, как показали измерения, различна для исходных и облученных кристаллов. В последнем случае в пределах 20-30 мкм она плавно изменяется от 15-17 мкм/мин до 6-8мкм/мин, что типично для ОаАэ.

Рис. Ч. . Координатное изменение спектров фотолюминесценции кристаллов СаАз:Те при 77К: 1-до облучения; 2-после облучения; 3-на глубине 12 мкм; 4-на глубине 25 мкм; 5-на глубине 46 мкм.

Кроме того, установлено, что Д-полоса модифицированного ОаАэ обнаруживается независимо от типа примесей и их концентрации в исходном кристалле. При этом пороговая плотность энергии появления Д-полосы (Ед) не зависит от типа примесей в исходном кристалле (донор или акцептор), а зависит от их концентрации (Ы). Так, при Ы<(5-8)10п см"3, Ед не зависит от концентрации примесей в исходном кристалле и составляет 80-90 Дж/см2,а при N>(5-8)1017 см'3 Ед линейно увеличивается с увеличением концентрации примесей в исходном кристалле.

Для выяснения природы Д-полосы изучены температурные зависимости ее основных параметров. С повышением температуры интегральная интенсивность Д-полосы быстро падает и при Т>220К она уже не обнаруживается, при этом краевая полоса-А при Т>150К становится преобладающей (рис.5). Энергия' максимума Д-полосы в интервале 77-220К изменяется немонотонно. В области низких температур (Т<140К) энергия максимума уменьшается по линейному закону. Вблизи 140-150К она достигает максимального значения. С увеличением уровня возбуждения люминесценции температура, соответствующая минимуму Ьу, слабо смещается в сторону больших значений. При Т>150К энергия максимума Д-полосы аппроксимируется выражением:

ЬУД2=Е8 - (Хдг/Т2 , (1)

то есть в координатах (Ег-Ьу) и Т"2 представляет прямую линию.

Полуширина Д-полосы с ростом температуры в интервале 77-220К линейно увеличивается, а ее интегральная интенсивность экспоненциально спадает.

Известно, что немонотонное изменение энергии максимума и экспоненциальное уменьшение интенсивности с повышением температуры свойственны сильно легированным и компенсированным

10

10'

10

-2

10

1,0 1,1 1,2 /,3 У,* у,5 кУ,эВ

Рис. 5. Спектры фотолюминесценции кристаллов СаАвГГе при разных температурах: 1-77К; 2-140К; 3-160К; 4-200К; 5-300К. Точки-исходный кристалл, сплошные линии-модифицированный кристалл.

полупроводникам, в которых излучательная рекомбинация обусловлена переходами электронов из хвоста зоны проводимости в хвост валентной зоны.

Образование хвостов плотности состояний вблизи разрешенных зон возможно и при импульсном лазерном воздействии. Действительно, рентгеноструктурный анализ кристаллов СэАб показал, что в приповерхностной области модифицированного кристалла обнаруживается мелкодисперсный О а, а в глубине его фазы поликристаллического и монокристаллического состояний. Образование избыточного ва свидетельствует о разложении соединения и возгонке мышьяка. В кристаллах ОэАб вакансии мышьяка выступают в роли акцепторов. Поэтому уменьшение параметра решетки и инверсия типа проводимости свидетельствуют о преимущественном образовании вакансий мышьяка, концентрация которых достигает 2-Ю19 см"3. Это означает, что модифицированный кристалл является сильно легированным и компенсированным.

Кроме того, кристаллизация модифицированного ОаАБ происходит с большой скоростью и в неравновесных условиях. Поэтому, возможно хаотическое замораживание высокотемпературных дефектов и легирующей примеси, что способствует формированию хвостов плотности состояний. Все это дает основание сравнивать экспериментальные результаты с теорией люминесценции сильно легированных компенсированных полупроводников (СЛКП).

Согласно этой теории, основными каналами рекомбинации СЛКП могут быть переходы хвост-хвост (ТТ), зона-хвост (ВТ) и хвост-зона (ТВ). Максимум, обусловленный ТВ переходами, в СЛКП п-типа может вообще не проявиться на фоне излучения, связанного с ВТ переходами, так как при те«Шь свободные электроны легче туннелируют и их много

больше, чем свободных дырок; Напротив, в СЛКП р-типа (р»п) ТВ переходы могут определять спектр излучения. Однако, интенсивность этого максимума мала, поскольку мала вероятность туннелирования более тяжелых дырок. Наиболее вероятными переходами в СЛКП р-типа являются ТТ-переходы.так как при этом вероятность туннелирования тяжелых дырок выше, чем при ТВ переходах.

Согласно теории, при ТТ переходах энергия максимума с увеличением температуры изменяется немонотонно и достигает своего минимального значения при Т*, которая при повышении уровня возбуждения люминесценции должна смещаться в сторону больших температур, что и наблюдается экспериментально. По оценкам Леванюка Осипова для ОаАз Т*=150-200К,а полученное нами экспериментальное значение Т*=140-150К находится в хорошем согласии с теорией.

Температурная зависимость энергии максимума при Т<Т* обусловлена опустошением глубоких состояний хвоста зоны неосновных носителей и должна быть линейной, прэтем температурный коэффициент !гуш (ад =5-8-10"4 эВ/К) больше температурного коэффициента Е8(аЕ8=4.0-4.2- Ю"1 эВ/К), что также говорит о согласии теории с экспериментом.

В области Т>Т* излучательная рекомбинация определяется состояниями в хвостах, близких к краям разрешенных зон, которых гораздо больше, чем глубоких состояний. Температурная зависимость энергии максимума при этом определяется соотношением:

Ьуга=Её-Ма(2Т,/3)2Л-2 (2)

Экспериментально наблюдаемая зависимость совпадает с теоретической. При этом 10 совпадает с энергией ионизации акцептора в ваЛв.

Экспериментально наблюдаемое увеличение энергии максимума с ростом уровня возбуждения также согласуется с теоретическими представлениями, в соответствии с которыми оно связано с неравновесным характером распределения неравновесных носителей по состояниям хвостов.

Согласно теории, интегральная интенсивность излучательной рекомбинации при ТТ переходах с ростом Т должна экспоненциально уменьшаться, что подтверждается экспериментально и обусловлена термическим опустошением все более глубоких состояний в хвостах зон.

Таким образом, температурные зависимости основных параметров Д-полосы, наблюдаемые экспериментально, функционально совпадают с теоретическими для ТТ излучательных переходов. Это дает основание сравнивать форму спектра Д-полосы с ожидаемой при теоретическом рассмотрении для ТТ излучательных переходов. В коротковолновой области (Ьу>11уш), согласно теории, спад Ф(Ьу) определяется температурой и должен иметь вид:

Ф(Ьу)=Ф0ехр[(АЛсТ) - (Ад1Д5/4)] , (3)

где Ад^О!)1'2/^)5'4 •М"7 -(а«)зд); Д=Е6 - Ьу , и в координатах [(Д, - Д2)/кТ - 1п(Ф,/Ф2)] и [(Д.Г - (Д2)5'4] зависимость Ф(Ьу) должна представлять прямую линию, что и наблюдается в эксперименте. Определенная по ее наклону энергия ионизации одиночного донора равна 1<1=3,8 тэВ, что близко к значению энергии мелкого донора в ОаАз.

В длинноволновой области (Ьу<11ут), согласно теории, спектр излучения определяется спадом плотности состояний вглубь запрещенной зоны и может быть записан в виде:

Ф(11У)=Ф0ехр(-А2/2г2), (4)

и в координатах 1п(Ф,/Ф2) и [(Д2)2 - (А1)2] зависимость Ф(Ьу) должна представлять прямую линию, что и наблюдается экспериментально. Определенная по ее наклону эффективная глубина хвостов плотности состояний составляет 86 мэВ, что почти в два раза превышает значение среднеквадратичных флуктуаций потенциала в ОаАя при п=1019 см"3 . Это связано с образованием дислокаций в приповерхностной области кристалла после лазерной обработки.

Таким образом, вся совокупность экспериментальных данных дает основание полагать, что Д-полоса в модифицированных лазерным излучением кристаллах СаАэ обусловлена излучательной рекомбинацией через хвосты плотности состояний и согласуется с теорией люминесценции СЛКП Левашока-Осипова.

Термический отжиг модифицированных кристаллов ОаАБ, в которых присутствуют поликристаллы ОаАэ и появляются включения металлического Оа, приводит к упорядочению его структуры. Исчезает поликристаллическое состояние ОаАз, а поверхностные атомы Оа диффундируют по вакансиям Ая. При этом в спектрах ФЛ исчезает Д-полоса и появляется Е-полоса с энергией максимума 1,32 эВ (77К) (рис.6). Ее интенсивность в максимуме и интегральная интенсивность в 2-3 раза превышают соответствующие параметры Д-полосы модифицированного кристалла и в 10-40 раз, соответственно, интенсивность краевой полосы исходного кристалла. Природа этой полосы связана с антиструктурными дефектами типа Оа^.

Четвёртая глава посвящена исследованию люминесцентных свойств исходных и модифицированных кристаллов 1пР и сравнению с результатами люминесценции ОаАэ. Глава начинается с краткого обзора литературы по исследованию люминесценции кристаллов 1пР после лазерной обработки пико- и наносекундной длительности.

I ^гн.е^.

10

10

1,0 1,1 1,1 1,Ъ 1,4 1,5 ЬХэЬ

Рис. 6. Спектры фотолюминесценции кристаллов СэАб (77К): I-исходный кристалл; 2-модифицированный лазерным излучением; 3-исходный кристалл после термического отжига; 4-модифицированный кристалл после термического отжига.

После обработки серией импульсов лазера миллисекундной длительности с суммарной плотностью энергии - 100 Дж/см2 в спектрах фотолюминесценции 1пР при 77К обнаруживается новая широкая полоса с энергией максимума 1,35 эВ. Ее интенсивность значительно меньше интенсивности краевой полосы исходного кристалла.

С увеличением суммарной плотности энергии облучения интенсивность этой полосы увеличивается и при У/=250~300 Дж/см2 достигает своего максимального значения, которое на порядок превосходит интенсивность краевой полосы исходного кристалла (рис.7).

Температурные зависимости основных параметров полосы 1,35 эВ (Ф, 5, 11Ут) свидетельствуют, что люминесценция в области температур Т<220К, как и в ваА^, обусловлена переходами через хвосты плотности состояний, возникших в результате хаотического распределения дефектов и примесей после лазерной обработки. В области высоких температур Т>220К основным каналом рекомбинации, как и у исходных кристаллов, являются межзонные переходы.

Поведение основных параметров полосы 1,35эВ от температуры свидетельствуют, что модифицированный слой представляет собой сильно легированный компенсированный полупроводник. Поэтому, сравнивая форму полосы 1,35 эВ с теорией СЛКП, определили энергии одиночного донора и акцептора, которые о казались равными соответственно 4,8 мэВ и 8 мэВ. Глубина хвостов плотности состояний, определенная по форме длинноволновой области спектра при 77К, составила 67 мэВ.

Таким образом, сравнивая люминесцентные свойства модифицированных кристаллов СаАэ и 1пР можно заметить, что появление новых линий излучений 1,42 эВ в ваАз и 1,35 эВ в 1пР при

за

<,о

Рис.?. Спектры фотолюминесценции исходных (I') и

модифицированных (1-5) кристаллов ГпР при разных температурах: 1.Г-77К; 2-140К; 3-200К; 4-250К; 5-300К.

77К связано с отклонением состава соединений от стехиометрического. Причем, если интенсивность линии 1,35 эВ в 1пР достигает максимума при облучении суммарной плотностью энергии 250-300 Дж/см2, то максимальная интенсивность линии 1,42 эВ в ваАз достигается при 8090 Дж/см2, что объясняется различным характером диссоциации полупроводниковых материалов.

Пятая глава посвящена исследованию прозрачности исходных и модифицированных кристаллов ОаАэ, 1пР. В начале дается краткая теория поглощения света в сильно легированных полупроводниках, а в последующих параграфах излагается методика исследования и экспериментальные результаты.

Экспериментальные исследования прозрачности модифицированных кристаллов ОаАз, 1пР в области края фундаментального поглощения подтверждают наличие хвостов плотности состояний вблизи разрешенных зон. Действительно, как показали результаты эксперимента, край поглощения модифицированных кристаллов по отношению к эталонному смещается в длинноволновую область. При этом величина коэффициента поглощения больше,а наклон его зависимости от Ьу меньше,чем у эталонных кристаллов. Такое поведение края поглощения характерно для теории СЛКП, в которой поглощение света обусловлено переходами через хвосты плотности состояний. .

В области фундаментального края коэффициент поглощения изменяется по экспоненциальному закону (рис.8):

а (А) = а (0)-ехр (-Д2/^) (5)

По наклону края фундаментального поглощения определили глубину хвостов плотности состояний, которая для ваАз и 1лР при 77К составляет соответственно 70мэВ и 65мэВ. Полученные значения

0,3

О,г

о,<

а.

5 40 /5* го

Рис. 8. Зависимость коэффициента поглощения от энергии фотонов в области фундаментального края. 1-300К; 2-77К.

глубины хвостов плотности состояний близки к значениям, полученным по результатам люминесценции.

Краткое резюме об основных результатах, полученных в диссертации, приведено в заключении и выводах.

ВЫВОДЫ

1. Установлен характер протекания процессов нагревания, плавления и кристаллизации приповерхностных слоев полупроводников при воздействии импульсов лазера миллисекундной длительности. Определена средняя скорость нагрева поверхности, которая для СаАБ и 1пР составляет~106К-с"'. Определена средняя скорость движения границы раздела фаз при плавлении и перекристаллизации, которая для исследованных полупроводниковых материалов составляет^0"2м-с"'. Полученные значения меньше величин, характерных для процессов плавления и кристаллизации полупроводников при воздействии импульсов излучения наносекундной длительности (~1м с"'), но больше, чем скорость выращивания кристаллов традиционными методами (~10'5 м-с"1), что обуславливает особенности модификации структуры материала.

2. Выявлены закономерности нарушения структуры кристаллов (ЗзАэ и 1пР под действием мощного лазерного излучения. Обнаружено разложение полупроводниковых соединений и отклонение состава от стехиометрического. Показано, что 1пР разлагается при облучении суммарной плотностью энергии в 2-3 раза больше, чем в йаАз. Установлено, что толщина модифицированного слоя составляет 20-30 мкм. Параметр решетки в модифицированном слое ваЛв и 1пР меньше, чем в исходных кристаллах. Причем наибольшее его отклонение

наблюдается на глубине порядка 10 мкм и объясняется преимущественным образованием структурных дефектов типа вакансии мышьяка и фосфора, концентрация которых достигает 1,7 • 10,9см'3. Определен коэффициент инконгруэнтного испарения, характеризующий среднее отклонение состава соединения от стехиометрического (8*2,5-Ю"4).

3. По результатам исследования фотолюминесценции модифицированных кристаллов ОаАБ установлено следующее: в спектрах фотолюминесценции при 77К появляется новая Д-полоса с энергией максимума 1,42 эВ; её интенсивность в 5-10 раз превосходит интенсивность краевой полосы исходного кристалла; появление Д-полосы связано с образованием структурных дефектов и их хаотическим распределением, приводящим к образованию хвостов плотности состояний; температурные зависимости основных параметров Д-полосы и её форма совпадают с теорией люминесценции сильно легированных компенсированных полупроводников для излучательных переходов хвост-хвост; эффективная глубина хвостов плотности состояний, определенная из длинноволнового спада,(у=86мэВ), почти в два раза превышает значение среднеквадратичных флуктуаций потенциала в ваАз (~1019 см'3), что связано с генерацией дислокаций в процессе лазерной обработки.

4. Обнаружен эффект возгорания люминесценции модифицированных кристаллов (таЛв после термического отжига. При этом в спектрах фотолюминесценции при 77К обнаруживается новая Е-полоса с энергией максимума 1,32 эВ. Ее интенсивность в максимуме и интегральная интенсивность в 2-3 раза превосходит интенсивность Д-полосы и в 10-40 раз интенсивность краевой полосы исходного

кристалла. Природа этой полосы обусловлена образованием структурных дефектов типа ОаАз.

5. В спектрах фотолюминесценции модифицированных кристаллов 1пР при 77К обнаружена новая широкая полоса с энергией максимума 1,35 эВ. Однако, её интенсивность много меньше интенсивности краевой полосы исходного кристалла. Низкая интенсивность люминесценции модифицированного 1пР обусловлена малым отклонением его состава от стехиометрического. С увеличением суммарной плотности энергии облучения интенсивность этой полосы увеличивается. При У/=250-300 Дж/см2 она достигает своего максимального значения и на порядок превосходит интенсивность краевой полосы исходного кристалла. Изучена температурная зависимость полосы 1,35 эВ и влияние легирующей примеси исходного кристалла на люминесценцию модифицированного 1пР. Установлено, что полоса 1,35 эВ обусловлена излучательными переходами через хвосты плотности состояний. Определена эффективная глубина хвостов плотности состояний, которая при 77К составляет 67 мэВ.

6. Обнаружен эффект смещения края фундаментального поглощения модифицированных кристаллов в длинноволновую область. В области фундаментального края коэффициент поглощения модифицированных кристаллов увеличивается и изменяется по экспоненциальному закону, что подтверждает формирование хвостов плотности состояний вблизи разрешенных зон. Механизм поглощения света обусловлен генерацией носителей из хвоста валентной зоны в хвост зоны проводимости. По наклону края фундаментального поглощения определена глубина хвостов плотности состояний. Для кристаллов ОаАБ, облученных суммарной плотностью энергии \У=80-90 Дж/см2, глубина хвостов плотности состояний составляет 70 мэВ(77К) и

54 мэВ (ЗООК), а для 1пР - У1=54мэВ (77К) и у2=49мэВ (300К) при облучении \У=100-110 Дж/см2 и у1=65мэВ (77К) и у2=61мэВ (ЗООК) при облучении \У=250-300 Дж/см2.

7. Разработан способ создания резких р-п-переходов на границе раздела фаз. Показано, что обработка полупроводников ОаАэ и 1пР п-типа проводимости серией импульсов миллисекундной длительности приводит к инверсии типа проводимости с п- на р-тип и формированию на границе раздела исходный кристалл-модифицированный слой резких р-п-переходов. В кристаллах ОаАя наиболее резкие р-п-переходы образуются при облучении серией импульсов суммарной плотностью энергии 80-90 Дж/см2 ,в кристаллах 1пР-при 250-300 Дж/см2.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ

СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

1. Джумамухамбетов Н.Г., Дмитриев А.Г. Фотолюминесценция модифицированных кристаллов ОаАя <Те>. // ФТП, 1988, т. 22, в. 10, с.1880-1882.

2. Андреева В.Д., Анисимов М.И., Джумамухамбетов Н.Г., Дмитриев А. Г. Структура кристаллов ОаАх <Те>, модифицированных импульсным лазерным излучением. // ФТП, 1990, т. 24, в.6, с.1010-1013.

3. Джумамухамбетов Н.Г., Дмитриев А.Г. Температурная зависимость фотолюминесценции модифицированных кристаллов ОаАБ <Те>.// ФТП, 1991, т.25, в.1, с.93-98.

4. Джумамухамбетов Н.Г., Дмитриев А.Г., Уханов Ю.И. Краевое поглощение ОаАБ модифицированных лазерным излучением.// ФТП, 1991, т.25, в.1, с.168-169.

5. Джумамухамбетов Н.Г., Дмитриев А.Г. Влияние легирующей примеси исходного кристалла на люминесцентные свойства модифицированного ОаАя. // ФТП, 1991, т.25, в.9, с.1569-1573.

6. Андреева В.Д., Джумамухамбетов Н.Г., Дмитриев А.Г. Термический отжиг кристаллов ОаАэ, модифицированных лазерным излучением. //ФТП, 1991,т.25, в.9, с.1624-1628.

7. Джумамухамбетов Н.Г., Дмитриев А.Г. Нестехиометричность кристаллов СаАБ, модифицированных лазерным излучением. // Письма в ЖТФ, 1991, т.17, в.13, с.21-22.

8. Джумамухамбетов Н.Г., Дмитриев А.Г. Аномальная диффузия атомов ва в нестехиометрическом слое ОаАэ. // Письма в ЖТФ, 1992, т. 18, в,4, с.83-84.

9. Джумамухамбетов Н.Г., Дмитриев А.Г. Инконгруэнтное испарение ОаАз под действием лазерного излучения. // Изв. НАН РК. Сер. физ.-мат., 1992, №2, с.7-8.

10. Джумамухамбетов Н.Г. Фотолюминесценция ваА^, выращенного из смешанного раствора-расплава Рв и ва. // Изв. НАН РК Сер. физ.-мат. 1993, № 2, с.3-5.

11. Джумамухамбетов Н.Г.,Дмитриев А.Г. К вопросу о природе полосы излучения (1,23-1,25)эВ в спектре люминесценции кристаллов ОаАз:Те. //ФТП,1992,т.26,в.5,с.958-960.

12. Джумамухамбетов Н.Г. Фотолюминесценция кристаллов ОаАэ: ве, выращенных из смешанного раствора-расплава В1 и ва. // Изв. НАН РК. Сер. физ,- мат., 1993, № 6, с.3-5.

13. Джумамухамбетов Н.Г.,Дмитриев А.Г. Температурная зависимость фотолюминесценции модифицированных кристаллов 1пР<Зп>.//ФТП, 1993,т.27,в.4,с.641-644.

14. Джумамухамбетов Н.Г., Уразалиев У.И. Лазерная модификация

полупроводников и перспективы их использования. // В сб.: "Научно-технический прогресс и экология". Атырау, 1994, с. 83-84.

15. Джумамухамбетов Н.Г., Дмитриев А.Г., Кульжанов Д.У. Излучательная рекомбинация кристаллов InP, модифицированных импульсным лазерным излучением. // Изв. НАН РК. Сер. физ.-мат. 1994, №2, с.33-35.

16. Джумамухамбетов Н.Г., Дмитриев А.Г. Модификация полупроводников GaAs импульсами лазера миллисекундной длительности. //Изв. НАН РК. Сер. физ,-мат., 1994, №6, с. 15-18,

17. Джумамухамбетов Н.Г., Дмитриев А.Г. Изменение морфологии поверхности GaAs и InP под действием лазерного излучения пороговой плотности. // Изв. НАН РК. Сер. физ.-мат. 1995, № 6, с.17-20.

18. Джумамухамбетов Н.Г., Дмитриев А.Г. Анализ спектров фотолюминесценции модифицированных кристаллов InP. // Изв. НАН РК. Сер. физ.-мат. 1996, № 2,с.7-11.

19. Dzhumamukhambetov N.G. and Kushekov A.U. Laser modification of InP semiconductors. //ДАН РК, 1996, № 6, c.13-15.

20. Джумамухамбетов Н.Г. Люминесценция глубоких уровней в п -GaAs:Si, выращенных из смешанного раствора-расплава Bi и Ga. // Изв. НАН РК. Сер. физ. - мат. 1996, № 2,с.14-16.

21. Dzhumamukhambetov N.G. Influence of bismuth solution - melt on radiator recombination of epitaxial GaAs : Si. // ДАН РК, 1996, № 2, с.58-60.

22. Джумамухамбетов Н.Г., Дмитриев А.Г. Лазерная модификация полупроводников InP. //В сб.: "Молодёжь и наука - третье тысячелетие", Москва, 1997, с.22-23.

23. Джумамухамбетов Н.Г., Джумамухамбетов Ж.Г. Прозрачность модифицированных кристаллов InP в области края фундаментального поглощения. // Поиск. 1996, № 4, с. 91-94.

24. Джумамухамбетов Н.Г., Дмитриев А.Г., Джумамухамбетов Ж.Г. Поведение энергии максимума люминесценции в п- и р- GaAs. // Поиск, 1996, № 2, с. 149 - 155.

25. Джумамухамбетов Н.Г. Изменение параметра решётки InP под действием лазерных пучков. // В сб.: "Радиационная физика и химия неорганических материалов'Момск, 1996, с. 137.

26. Джумамухамбетов Н.Г., Джумамухамбетов Ж.Г. Влияние потоков лазерных импульсов на химический состав поверхности InP. И Письма в ЖТФ, 1996, т.22, в.11, с. 41-44.

27. Джумамухамбетов Н.Г., Дмитриев А.Г. Влияние лазерного излучения на структуру приповерхностных слоев GaAs и InP. // В сб.:"Радиационная физика и химия неорганических материалов'Момск, 1996, с. 138.

28. Джумамухамбетов Н.Г., Джумамухамбетов Ж.Г. Рентгено-струюурный анализ модифицированных лазерным излучением кристаллов InP. //Изв. HAH PK. Сер. физ.-мат., 1996, № 2,с. 11-I3.

29. Джумамухамбетов Н.Г., Дмитриев А.Г. .Динамика нагрева, плавления и перекристаллизации полупроводников А3В5 под действием импульсов лазера миллисекундной длительности. // В сб.:"Радиационная физика твёрдого тела". Москва.,МГИЭМ, 1996, с. 117.

30. Джумамухамбетов Н.Г. Формирование дислокаций в приповерхностном слое модифицированного InP. // Физика и химия обработки материалов. 1997, № 2,с.121-123.

w

31. Джумамухамбетов Н.Г. Формирование р-п-переходов под действием лазерной обработки полупроводников InP. //В сб.: "Радиационная физика твёрдого тела". Москва., МГИЭМ,1996, с. 118-119.

32. Кушеков А.У., Джумамухамбетов Н.Г., Захарьяев Т.Х. Физика полупроводниковых приборов (учебное пособие на казахском языке). Алматы: изд-во "8лке", 1996,180 с.

33. Джумамухамбетов Н.Г. Неравновесные процессы в полупроводниках модифицированных лазерным излучением (монография).. Алматы: изд-во 'Тылым 1998,267с.

34. Джумамухамбетов Н.Г.,Баимбетов Ф.Б. Поверхностные изменения InP под действием лазерных импульсов. // Доклады МН-АН РК, 1997, №4, с.9-12.

35. Джумамухамбетов Н.Г. Динамика неравновесных процессов в полупроводниках GaAs, InP при обработке миллисекундными импульсами лазерного излучения. //Физика и химия обработки материалов. 1997,№5,с.18-20.

36. Баимбетов Ф.Б., Джумамухамбетов Н.Г. Поглощение света в модифицированных лазерным излучением полупроводниках InP. //Доклады МН-АН РК, 1998, №2.

37. Баимбетов Ф.Б., Джумамухамбетов Н.Г. Краевая люминесценция GaAs. //Вестник МН-АН РК, 1998, №2.

38. Баимбетов Ф.Б., Джумамухамбетов Н.Г. Термическая диффузия в модифицированных лазерным излучением кристаллах GaAs. //Вестник МН-АН РК, 1998, №4.

Лазер нурдануусу менен модификацияланган GaAs жана InP жарым еткеркучтерунун оптикалык касиеттери.

Аннотация

Аткарылган иште, узактыгы миллисекунд болгон лазер нурдануусунун жарым еткергучтерге аракет ешуулерун изилд99л0р келтирилген. Модификацияланган кристаллдарды алуу механизмдери жана езгечелуктеру кенири каралган, ошону менен катар структурасы, фотолюминесценция жана тунуктугу изилденген. Чукул р-n етуштердун пайда болуусуна апып келуучу лазердик аракет этуу режим дери табылган.

Optical property the laser radiation modified semiconductors GaAs and InP.

Abstract

In work there were generalized results of researches on interaction of laser radiation of millisecond pulses with the semiconductors. Mechanisms and peculiarities of formation of modified crystals were considered in detail and studied their structure, photoluminescence and transparent.There were found conditions of radiation on which observes the formation of sharp p-n junction and increase of intensity of luminescence.

Подписано в печать 8.06.98г. Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага офсетная. Условных печ. листов 1.9. Тираж 100 экз. Заказ N103. Отпечатано в типографии "Казак университет!" КазГУ им. аль-Фараби.