Оптические свойства наноструктур A3B5

Штром, Игорь Викторович

Оптические свойства наноструктур A3B5 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Штром, Игорь Викторович АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Санкт-Петербург МЕСТО ЗАЩИТЫ

2011 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.07 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Оптические свойства наноструктур A3B5»

Автореферат диссертации на тему "Оптические свойства наноструктур A3B5"

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

005006255

Штром Игорь Викторович

На правах рукописи

Оптические свойства наноструктур АзВ^: многослойные квантовые точки, нитевидные нанокристаллы

Специальность - 01.04.07 "Физика конденсированного состояния"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

1 5 ДЕК 2011

Санкт-Петербург 2011

005006255

Работа выполнена на кафедре физики твердого тела физического факультета Санкт-ГГетербургского государственного университета

Научный руководитель

д.ф.-м.н., профессор Дубровский Владимир Германович Официальные оппоненты

д.ф.-м.н. РезНицкий Александр Наумович (ФТИ им.Иоффе) д.ф.-м.н. Барабан Александр Петрович (СПбГУ)

Ведущая организация: Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф.Устинова

по защите докторских и кандидатских диссертаций при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 198504, СПб, г. Петродворец, ул. Ульяновская, д. 1, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по вышеуказанному адресу ученому секретарю диссертационного совета.

Защита диссертации состоится

29 декабря 2011г. В I " часов на заседании совета Д212.232.33

Ученый секретарь

диссертационного совета, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования.

В настоящее время квантовые точки (КТ) являются перспективными объектами для реализации устройств с квантовой логикой [1].

Большинство операций по обработке информации в таких устройствах основано на эффекте резонанса в квантовой среде. Резонанс (резонансное туннелирование) предполагает наличие идентичных соседних состояний. Известно, что, например, в случае идентичных квантовых ям резонансное туннелирование между ними является основным типом транспорта носителей заряда в сверхрешетках [2]. Однако в однослойном массиве КТ такую ситуацию трудно реализовать из-за дисперсии КТ по размерам и относительно больших расстояний между ними в плоскости. В многослойном массиве распределение размеров КТ по вертикали становится гораздо более предсказуемым и управляемым [3].

При образовании одного слоя, КТ - являющиеся упругими включениями, создают дально-действующие поля упругих напряжений. Таким образом, нижние слои КТ создают модуляцию упругой энергии на поверхности спейсера (области растяжения над точками). При осаждении следующего слоя атомы мигрируют в места с меньшим расхождением по постоянной решетки. В итоге, за счет такой вертикальной корреляции образуются колонки КТ. Как правило, размеры КТ в колонке немного увеличиваются (при одном и том же спейсере), что приводит к "красному" сдвигу в фотолюминесценции (ФЛ). Кроме того, необходимо учитывать большую вероятность туннелирования при маленьких прослойках, в КТ с более глубокими уровнями размерного квантования. Увеличение толщины барьера, наоборот, уменьшает вероятность туннелирования (экспоненциально) и соответственно приводит к "синему" сдвигу полосы ФЛ. Таким образом, в многослойных структурах возможно исследовать новые квангово-механические объекты - вертикально связанные (посредством туннелирования) квантовые точки (ВСКТ).

Массивы ВСКТ проявили себя как качественно новый объект. Их рост в вертикальном направлении скоррелирован и является более управляемым. В таких структурах можно наблюдать резонансные явления, поскольку разделяющий барьер очень мал и высока вероятность туннелирования. Однако из-за наличия некоторого расхождения по размерам в направлении оси роста, идентичных состояний между соседними КТ не получается. Необходимо внешнее воздействие, чтобы привести уровни в резонанс. В данной работе внешнее электрическое поле, ориентированное вдоль колонок, рассматривается как инструмент управления резонансами между неидентичными вертикально-связанными КТ.

В последнее время в опте- и наноэлектронике находят применение вертикальные нанопрово-локи или нитевидные нанокристаллы (ННК) - нанообъекш, имеющие длину в десятки раз превышающую их диаметр. Рост таких нитевидных кристаллов возможен на основе широкого круга материалов: металлов, керамик, полупроводников [4]. Полупроводниковые ННК обладают уникальными электронными и оптическими свойствами [5]. На основе ННК можно создавать свето-излучающие устройства со сверхнизким энергопотреблением, зонды для атомно-силовых микроскопов, автоэмиссионные катоды, туннельные диоды, одноэлектронные транзисторы, однофо-тонные излучатели [6]. На основе вертикальных ННК созданы полевые транзисторы [7].

Целью данной работы является изучение оптических свойств наноструктур группы А3В5. В первой части рассмотрены оптические свойства массивов многослойных квантовых точек 1пАз под действием внешнего электрического поля для их возможного применения в области квантовой логики. Вторая часть посвящена изучению оптических свойств нановискеров ОаАв с различной кристаллической структурой.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1 .Выращены р-ьп - структуры с многослойными массивами КТ и массивы ННК ваАв .

2.Исследованы спектры стационарной фотолюминесценции и фотолюминесценции с временным разрешением образцов с многослойными КТ при приложении внешнего электрического поля.

3.Исследованы температурные зависимости ФЛ образцов с ННК ОаАэ.

4.Получены поляризационные зависимости ФЛ ННК ОаАз.

5.Изучены спектры комбинационного рассеяния ННК ваАв с различным содержанием кубической и гексагональной фаз.

Научная новизна работы:

1.Установлен характер поведения интенсивности 9-ти слойных массивов 1пАз/ОаАз КТ во внешнем электрическом поле.

2.Впервые установлено появление контролируемых внешним электрическим полем резонансов ФЛ в р-1-п структуре 9-ти слойными массивами ЬАвЛЗаАз КТ.

3.В спектрах ФЛ ваЛя ННК с кубической и гексагональной структурой впервые получены линии соответствующие экситонному состоянию.

4,Определена разность ширин запрещенных зон (ЗаАБ ННК с кубической и гексагональной структурой.

Практическая ценность: Полученные данные могут быть использованы для создания и оптимизации новых приборов в опто- и наноэлектронике на основе ННК. Многослойные структуры с КТ показали себя перспективными для создания на их основе устройств переключения.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Пороговая зависимость интенсивности фотолюминесценции 9-ти слойного массива InAs КТ с толщиной разделяющего слоя GaAs 8нм от внешнего электрического поля.

2.Резонанс электронных уровней между различными квантовыми точками под контролем внешнего электрического поля в p-i-n структуре с 9-ти слойном массиве InAs/GaAs квантовых точек.

3.Спектры ФЛ ансамблей GaAs ННК содержат линии относящиеся как к рекомбинации экситона в ННК с кубической структурой (пик полосы 1.519eV), так и к экситону в ННК с гексагональной структурой (пик полосы 1.478eV).

4. Спектры комбинационного рассеяния (КР) ансамблей GaAs ННК содержат особенности связанные с гексагональной и кубической структурой. Полученные данные по спектрам КР коррелируют с исследованиями ФЛ и просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ).

Апробация работы.

Основные результаты были представлены на шести всероссийских и международных конференциях:

1. И.В.Штром, Соколов А.С. «Влияние электрического поля на фотолюминесценцию многослойных структур InAs/GaAs с квантовыми точками» 7я всероссийская молодежная конференция по физике полупроводниковой опто- и наноэлектронике, Санкт-Петербург 5-9 декабря, 2005, стр.42.

2. B.V.Novikov, S.Yu.Serov, N.G.Filosofov, I.V.Shtrom, V.G.Talalalev, O.F.Vyvenko, E.V.Ubyivovk, Yu.B.Samsonenko, A.D.Bouravleuv, I.P.Soshnikov, N.V.Sibirev, V.G.Dubrovskii, G.E.Cirlin. "Optical properties of GaAs nanowires studied by low temperature photoluminescence", Proc.l7th International Symposium "Nanostructures: physics and technology" - Minsk, June 22-26,2009, p. 186-187.

3.V.G. Dubrovskii, G.E. Cirlin, I.P. Soshnikov, N.V. Sibirev, F. Glas, J.C. Harmand, J. Patriarche, B.V. Novikov, I.V. Shtrom, M. Moewe, L.C. Chuang, C. Chang-Hasnain. Proceedings International Nano-Optoelectronics Workshop «iNOW2011», Stocholm(2-8 august) and Berlin (8-15august), 2009, pp. 7879.

4. Novikov, В. V., Serov, S. Y„ Filosofov, N. G., Shtrom, I. V., Talalaev, V. G„ Vyvenko, O. F„ Uby-ivovk, E. V., Bondarenko, A. S„ Samsonenko, Y. В., Bouravleuv, A. D„ Soshnikov, I. P., Sibirev, N. V., Dubrovskii, V. G. and Cirlin, G. E., «Photoluminescence of GaAs nanowires of different crystal structures», Proceedings 18th International Symposium «Nanostructures: Physics and Technology» St Petersburg, June 21-26, 2010, p.234-235.

5.1.V. Shtrom, B.V. Novikov, «The Spectra of Raman scattering of GaAs and AlGaAs nanowires», Proceedings International Symposium «Science&Progress», 15-19 november, Saint-Petersburg, 2010, p. 111.

6. Цырлин Г.Э., Буравлев А.Д., Самсоненко Ю.Б., Сошников И.П., Штром И.В., Давыдов В.Ю., Новиков Б.В., Платонов А.В., Кочерешко В.П., «Эпитаксиальный рост и свойства GaAs квантовых точек в AlGaAs-нановискерах», Труды 15 международного симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника», Нижний Новгород, 2011, стр. 192

Публикации.

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 10 статьях и трудах конференций, список которых приведён в конце автореферата.

Структура и объем диссертации:

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения и списка цитируемой литературы из 81 наименования. Объем работы составляет 109 страниц. Работа содержит 51 рисунок.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследования свойств многослойных массивов ¡пАя/СаАв квантовых точек (КТ) и нитевидных нанокристаллов(ННК) ОаАя, определена цель диссертационной работы, изложены выносимые на защиту положения.

В первой главе приведено описание методики роста полупроводниковых структур с помощью метода молекулярно-пучковой эпитаксии, использовавшейся для получения исследованных наноструктур А3В5. Также описаны экспериментальные методики и установки, применявшиеся для исследования оптических и структурных свойств образцов: стационарная спектроскопия фотолюминесценции (ФЛ) в широком диапазоне температур, спектроскопия ФЛ с временным разрешением (ФЛВР), просвечивающая электронная микроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния (КР).

Вторая глава посвящена обзору имеющихся литературных данных по свойствам нульмерных и одномерных наноструктур групп А3В5. В главе рассмотрены условия формирования многослойных, вертикально связанных КТ (ВСКТ), их оптические свойства и возможные применения. Наиболее подробно описаны оптические свойства многослойных массивов КТ во внешнем электрическом поле

Третья глава посвящена исследованию оптических и структурных свойств многослойных массивов вертикально связанных (посредством туннелирования) квантовых точек ВСКТ в р-1-п структуре.

В первой и второй части рассмотрен процесс формирования ВСКТ. Для наших образцов были получены данные по просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Плотность вертикально связанных КТ примерно 3.9х1010см2. Для многослойных структур, как правило, характерно увеличение размеров КТ в направлении оси роста. Типичный вид колонки КТ представлен на (Рис.1 а).

Размер КТ монотонно увеличивается с номером слоя, однако при достижении 7-го слоя, она достигает критического значения, при котором уже не происходит закрытие КТ спейсером СаАв. В результате при последующем росте 8-го слоя образуется одна большая квантовая точка. Такая спаренная КТ имеет более широкую потенциальную яму и соответственно более глубокое основ-

ное энергетическое состояние, как для электронов, так и для дырок. Массив КТ такого типа назовем ассоциированными квантовыми точками (АКТ) или просто ассоциатами. Остальные КТ -связанные квантовые точки (СКТ). Поскольку СКТ имеют достаточно мелкие уровни основного состояния, КТ этого типа связаны между собой (в том смысле, что при повышении температуры, за счет термической активации, КТ могут эффективно обмениваться носителями в плоскости перпендикулярной оси роста).

основное состояние КТ (мэВ)

а 1 г з 4 ь

относительные размеры КТ в направлении оси роста.

Рис.1 а) Изображение колонки КТ, полученной с помощью просвечивающего электронного микроскопа; б) электронные уровни основного состояния в КТ в форме дисков, рассчитанные в приближении эффективной массы (здесь же относительные размеры КТ в поперечном сечении).

Третья часть содержит расчет основного состояния для квантовых точек в колонке. Расчет был произведен для КТ в форме дисков в приближении эффективной массы. Размеры (радиус и высота) брались на основе ПЭМ изображения. Эффективные массы электрона внутри КТ -0.315*то , вне - 0.0667*Шо, где т0 -масса свободного электрона. Высота барьера У=220мэВ. Результаты расчета показаны на (Рис. 1 б). Для полосы АКТ энергия основного электронного состояния ниже, чем для СКТ. Соответственно, разумно ожидать некоторые особенности в спектре ФЛ.

Четвертая часть посвящена исследованию спектров стационарной ФЛ многослойных КТ и спектров возбуждения ФЛ (ВФЛ). В спектрах ФЛ наблюдаются два ярко выраженных максимума. Длинноволновый максимум связан с АКТ, в то время как коротковолновый, более уширенный за счет большего разброса по размерам, связан с СКТ. Уширение полосы АКТ связанно с проявлением возбужденных состояний КТ этой группы. Из данных ПЭМ, расстояние между ближайшими КТ в колонке ВСКТ составляет 4нм. Эта ширина разделяющего барьера "благоприятна" для туннелирования носителей в направлении оси роста. Из анализа спектров возбуждения ФЛ в максимумах полос АКТ и СКТ, можно заметить, что для АКТ и СКТ люминесценция

наблюдается при возбуждении в полосу СКТ. КТ связаны посредством туннелирования в направлении оси роста. При возбуждении выше барьера фотоносители захватываются, как АКТ, так и СКТ. Далее из СКТ посредством туннелирования электроны и дырки скатываются на уровни АКТ, как наиболее низкоэнергетические состояния. Таким образом, в спектре ФЛ полоса АКТ становится интенсивней, несмотря на маленькую плотность КТ этой группы.

Пятая часть посвящена исследованиям по влиянию встроенного электрического поля и описанию многослойных ВСКТ, помещенных в p-i-n структуру. В случае нанесения на поверхность золота, образовывался барьер Шотгки, соответствующий загибу зон вверх в направлении оси роста. Электронные уровни АКТ при этом находятся выше, чем СКТ и больше не являются благоприятными для релаксации. В результате полоса АКТ пропадает из спектра ФЛ. Во втором случае на поверхность наносился слой ITO (Indium tin oxide). Влияние на спектр ФЛ было обратное. Полоса АКТ становилась еще более интенсивной, а интенсивность СКТ падала. Таким образом, встроенное электрическое поле, приложенное в направлении оси роста, показало себя эффективным инструментом по изменению положения уровней АКТ и СКТ и соответственно их заполнению. Отсюда родилась идея применения внешнего электрического поля к p-i-n структуре для изменения энергетического разрыва между уровнями.

Шестая часть посвящена Изменение профиля зоны проводимости 9-ти слойного массива InAs/GaAs ВСКТ.Приближенно профиль зонной структуры для электронов в зависимости от напряжения смещения можно представить следующим образом (Рис.2) При приложении большого обратного смещения (случай а) к диодной структуре все уровни выводятся из резонанса, даже уровень АКТ становится выше уровней СКТ. При прямом смещении, когда внешнее поле компенсирует встроенное поле р-n перехода, мы имеем случай плоской зоны (г), соответствующий (Рис.2). Эти два предельных случая приближенно соответствуют (а) - напылению золота, (г) -нанесению слоя ITO.

Ее.

Ее

Рис.2 Влияние внешнего электрического поля на профиль зоны проводимости в колонке КТ (модель). Черные полосы: уровни электронных состояний ВСКТ.

а] Обратное смещение

СКТ

АКТ

б)АС-реэонанс между массивом АКТ и СКТ

в)СС-резонанс

внутри массива СКТ

, I

г)Прямое

смещение Д|£|;

СКТ

Таким образом, при приложении смещения от прямого к обратному полоса АКТ, в соответствии с моделью, должна исчезать из спектра ФЛ. Необходимо отметить, что туннелирование между квантовыми точками происходит только для электронов, дырки считаем локализованными в отдельных КТ. Т.е. волновые функции дырок почти не распространяются в соседние квантовые точки и для них процесс туннелирования незначительный, вот почему модельное поведение (Рис.2) было сделано для электронов.

Интересно отметить, что в модели (Рис.2) возможны, помимо предельных случаев а) и г), промежуточные случаи резонанса. Сначала резонанс между АКТ и верхней точкой из массива СКТ (в колонке), назовем его АС резонанс, а затем резонанс внутри самого массива СКТ (СС-резонанс). При резонансе внутри массива СКТ их электронные уровни основного состояния выравниваются (возможно, частично) под действием внешнего электрического поля, таким образом, уничтожается энергетический разрыв, вызванный дисперсией размеров КТ и встроенным полем р-п перехода. Резонанс соответствует увеличению вероятности туннелирования из-за большего проникновения волновой функции электронов в соседние КТ, и является, наряду с электрон-фононным взаимодействием[8], одним из наиболее быстрых процессов, участвующих в распределении электронов в ВСКТ.

Предложенная модель влияния внешнего электрического поля на профиль зоны проводимости в колонке КТ подтверждается оптическими измерениями. Действительно, полоса АКТ исчезает из спектра стационарной ФЛ при приложении обратного смещения, что соответствует переходу уровня АКТ через АС-резонанс, после которого уровни АКТ выше, чем СКТ. Для исследования АС-резонанса были получены спектры ФЛ с резонансным возбуждением в полосу СКТ. Резонанс между АКТ и верхней из СКТ в колонке (Рис.2б) сопровождается проявлением ярко выраженного резонансного контура ФЛ.

С помощью данных по ФЛВР удалось установить наличие СС-резонанса. Были получены времена спада ФЛ в зависимости от внешнего напряжения. Спектр времени спада интенсивности ФЛ имеет четкий максимум, который связывается нами с резонансом в массиве СКТ.

Четвертая глава содержит обзор известных в литературе данных по свойствам ННК ОаАв, в том числе, условиям формирования ННК как в гексагональной, так и в кубической фазах. Рассмотрены опубликованные данные по оптическим свойствам ННК ОаАэ с разной кристаллической структурой и их возможным применениям.

В пятой главе приведены результаты исследования оптических и структурных свойств ННК ваЛв с гексагональной (вюрцигной) и кубической (сфалеритной) кристаллической структурой.

В первой части главы приведены данные сканирующей электронной микроскопии для массивов ННК ваАв на подложках СаА&(111) и 51(111) при различных условиях роста, предполагающих формирование ННК с кубической или гексагональной кристаллической структурой. ННК выращивались методом МПЭ с применением золота в качестве катализатора. Далее были изучены морфологические параметры массивов ННК ваЛв.

С помощью просвечивающей электронной микроскопии и дифракции быстрых электронов исследованы массивы ННК с различным содержанием сфалеритной и вюрцитной фазы. Для дальнейших оптических исследований отобраны массивы ННК ваЛв, содержащие преимущественно кубическую (Рис.Зб) и строго гексагональную структуры (Рис.За).

Во второй и третьей части представлены результаты измерения стационарной ФЛ в диапазоне температур от 5К до ЗООК. В спектре ФЛ, полученном при 5К от образцов с ННК ОаАв, выращенных а строго гексагональной фазе на подложках ОаАвСШ) появляется полоса с пиком в 1.478 зВ, которая, по нашему мнению, соответствует прямому экситонному переходу (Рис.4а).

Рис. За данные ПЭМ измерений массива ННК ваЛя с гексагональной структурой. На вставке картина дифракции.

Рис. 36 данные ПЭМ измерений массива ННК йаАв с преимущественно кубической структурой. На вставке картина дифракции.

Также во всех спектрах при 5К наблюдается примесная полоса (1с) с максимумом в 1.49 еУ. Эта же полоса наблюдается в спектре ФЛ от подложки. Данная полоса соответствует связанному на углероде экситону и пропадает из спектров ФЛ при повышении температуры до ЗОК. В спектре ФЛ от гексагональных ОаАв ННК наибольший интерес представляет полоса с пиком в 1.478эВ, предположительно относящаяся к рекомбинации экситона, т.к. она ранее не наблюдалась. Для подтверждения сделанных предположений были проведены эксперименты по поляризации ФЛ. Оказалось, что экситон в ННК с гексагональной структурой преимущественно поляризован в направлении Е-к?. Где С соответствует направлению роста ННК в гексагональной фазе (направление [0001]). Для того чтобы исключить возможность излучения от донорно-акцепторных пар при 1.478еУ была исследована зависимость интенсивности ФЛ от мощности накачки пик полосы ФЛ при 1.478 эВ с увеличением мощности накачки не смещался, что исключает наличие донорно-акцепторных пар. Также были измерены и проанализированы температурные зависимости стационарной ФЛ. Полоса, соответствующая прямому экситонному переходу, в спектре ФЛ от массива гексагональных СаАз ННК сохранялась при увеличении температуры вплоть до 200К. Максимум этой полосы смещался в длинноволновую сторону с увеличением температуры; полуширина увеличивалась благодаря взаимодействию экситона с оптическим фононом, что подтвердила теоретическая оценка.

Р1. МепзКу.а.и. Ете=1.478 еЧ I М 1 1 Р1_ ¡г^епвйу, а.и. 1 Еа=1.519 еУ 1>Л Д2) / г \ Е^'ь=1.514бУ

1,42 1,44 1,46 1,43 1,50 1,52 1,54 1,56 144 1.46 1,48 1,50 1.52 1,54 1.58 Е, еУ

Рис. 4а Спектр ФЛ массива ННК йаАз с Рис. 46 Спектры ФЛ массива йоЛв ННК с пре-

преимущественно гексагональной структу- имущественно кубической структурой 2) и под-

рой, полученный при 5 К. ложки ОаАз(111) 1), полученные при 5 К.

Четвертая часть посвящена исследованию спектров КР от массивов ННК ваАв с различной кристаллической структурой.

Для исследований были отобраны 2 образца выращенных на подложке ОаАв(111)В. Образец А представляет собой массив ННК ОаАв с преимущественно кубической структурой и образец В массив ваА» ННК с преимущественно гексагональной структурой.

В рамановских спектрах кристаллов, имеющих кубическую структуру, наблюдаются только две линии, соответствующие поперечному (ТО) и продольному (ЬО) фононам. Для объемного ОаАБ значения частот этих фононов равны 268 и 292 см-1, соответствено.

В спектрах от образца А с ННК, выращенными на подложке ОаАв, также в основном наблюдаются линии ЬО и ТО колебаний кубической структуры с частотами, близкими к их значениям в объемных кристаллах.

В спектре наблюдаются две линии на частотах, соответствующих поперечному (268 см-1) и продольному (292 см-1) фононам в ваАв с кубической структурой. Интенсивность линии ЬО фонона меньше, чем интенсивность линии ТО фонона и зависит от места наблюдения на образце. Ширина линии на полувысоте для ТО фонона равна 3.0 см а для ЬО фонона - 3.5 смЛ Эти значения немного больше величин характерных для объемного ваАв (2.6 см"'и 3.0см"1 соответственно для ТО и Ш фононных линий). Присутствие в спектрах ННК линий с параметрами, близкими к параметрам линий объемного материала, указывает на достаточно хорошее кристаллическое качество ННК с кубической структурой. Это заключение согласуется с результатами исследования ФЛ этого образца.

В спектрах КР образца В наблюдаются линии ЬО и ТО мод с частотами 291 см-1 и 267 см-1, характерными для объемного ОаАз с кубической структурой. В тех же геометриях рассеяния, наряду с линиями Ш и ТО мод, наблюдается также линия на частоте 257 см^1, появление которой связывается с наличием гексагональной фазы в ННК СаАя [9].

Интенсивность этой линии существенно больше, чем в образце А, что может быть связано с большим количеством гексагональной фазы в ННК ОаАв. Это подтверждается и данными ФЛ.

Относительная интенсивность этой линии зависит от симметрии наблюдаемой моды, т.е. от геометрии рассеяния и поляризации света. Линия 257 см"1 может соответствовать симметрии Е2, однако в этом случае она должна быть разрешена только в геометриях я(хх)г > г(ху)г и х(уу)х . Если эта линия соответствует симметрии Ах (ТО), то она разрешена в спектрах только

в геометрии х(уу)х и х(гг)х _ Экспериментальные Раман-спектры указывают, что линия на частоте 257 см-1 в образце В присутствует в той или иной мере во всех поляризациях.

Другой особенностью изучаемого спектра образца В является присутствие в спектре рассеяния в некоторых областях образца моды с частотой -200 см"1.

Линии в спектре рассеяния будем интерпретировать, в соответствии с представлением о сложении дисперсионных зависимостей сфалерита при переходе к структуре вюрцита, вследствие удвоения примитивной ячейки. Существование политипной фазы 4Н дополнительно усложняет спектр рассеяния. Если пренебречь различиями в дальнем порядке структур вюрцита (политипа 2Н) и политипа 4Н, то фононный спектр структуры 4Н можно представить как результат последующего сложения зон Бриллюэна вюрцитной структуры в направлении Г-А. В таком случае спектр фундаментальных колебаний политипа 4Н будет включать фононы из точек Г и А зоны Бриллюэна структуры 2Н.

Первое сложение дисперсионных зависимостей кубической структуры приводит к переводу краезонных мод в точке Ь в центрозонные моды вюрцитной структуры и, как следствие, к появлению ряда новых фундаментальных мод разной симметрии: Е2, В1, А1(1Х)), Е1(ТО), А 1(1.0), Е1(ТО). Из них только некоторые проявляются в рассеянии. Линия рассеяния с частотой 257 см"1, с которой связывается наличие вюрцитной структуры ННК, является, по-видимому, линией симметрии Е2 структуры вюрцита, возникающей из краезонной моды ТО-ветви сфалерита.

Присутствие этой линии в спектрах с поляризацией х(гг)х связано, возможно, с проявлением разрешенной правилами отбора поперечной моды А1(ТО).

Линия 200 см"1 связана с рассеянием на фононе симметрии В1, который, согласно правилам отбора, неактивен ни в спектре поглощения, ни в спектре рассеяния. В то же время появление политипа 4Н переводит эту моду в активную при рассеянии с симметрией А1. Линии 257 см'1 и 200 см"1 присутствуют в одной и той же поляризации, хотя по правилам отбора для структуры 2Н это невозможно. Причина их сосуществования может быть связана с присутствием в структуре ННК слоев политипов 4Н.

В заключении приводятся основные результаты работы, которые состояли в следующем:

1.По спектрам ФЛ и ВФЛ от 9-ти слойных структур ¡пАзЛЗаАз с КТ обнаружено два типа КТ: АКТ и СКТ.

2. Получена зависимость интенсивности фотолюминесценции 9-ти слойного массива ГпАвЛЗаАв квантовых точек от внешнего электрического поля.

3. по шире Показано, что резонансы наблюдаются между основными состояниями различных КТ в многослойной структуре ¡пАв/СаАя КТ.

4. Для объяснения возникновения резонансов предложена модель поведения в ВСКТ.

5. ПЭМ С помощью метода МПЭ на подложке (ЗаА8(111) получены массивы ОаАз ННК как со строго гексагональной структурой, так и с кубической структурой.

6. В спектрах ФЛ от массива ОаАэ ННК со строго гексагональной структурой обнаружено излучение при 1.478 эВ, отнесенное к прямому экситонному переходу. Линия с пиком в 1.478 эВ поляризована преимущественно в направлении Е^-С, где С направленна вдоль оси роста.

8. Проведены температурные исследования ФЛ образцов с ОаАэ ННК в строго гексагональной фазе. Установлено, что полоса с пиком в 1.478 эВ соответствующая прямому экситонному переходу в ОаАя ННК присутствует в спектре ФЛ вплоть до 200К. Пик полосы смещается в низкоэнергетическую сторону, а сама полоса уширяется из-за экситон-фононного взаимодействия.

9. Исследованы спектры КР от ОаАэ ННК в кубической и гексагональной формах. Показано наличие колебательных мод отвечающих как кубической структуре, так и политипам 2Н ,4Н.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Talalaev V.G., Tomm J.W., Sokolov A.S., Shtrom I.V., Novikov B.V., Winzer A.T., Goldhahn R., Gobsch G., Zakharov N.D., Werner P., Goesele U., Cirlin G.E., Tonkikh A.A., Ustinov V.M., Tarasov G.G., "Tuning of the interdot resonance in stacked InAs quantum dot arrays by an external electric field", J. Appl. Phys., 100 (8), 083704/1-7 (2006).

2. Талалаев В.Г., Новиков Б.В., Соколов A.C., Штром И.В., Tomm J.W., Захаров Н.Д., Werner P., Цырлин Г.Э., Тонких A.A., "Резонансы в массиве квантовых точек InAs, управляемые внешним электрическим полем", ФТП, том 41, выпуск 2, Стр. 203(2007).

3. Novikov, В. V., Serov, S. Y., Filosofov, N. G., Shtrom, I. V., Talalaev, V. G., Vyvenko, O. F., Uby-ivovk, E. V., Samsonenko, Y. В., Bouravleuv, A. D„ Soshnikov, I. P., Sibirev, N. V., Cirlin, G. E. and Dubrovskii, V. G., "Photoluminescence properties of GaAs nanowire ensembles with zincblende and wurtzite crystal structure'1

Physica Status Solidi RRL 4, (7), pp 175-177 (2010).

4. С.В.Карпов, Б.В.Новиков, М.Б.Смирнов, В.Ю.Давыдов, АН.Смирнов, И.В. Штром, Г.Э.Цырлин, А.Д.Буравлев, Ю.Б.Самсоненко, „Особенности спектров рамановского рассеяния нитевидных кристаллов на основе соединений А3В5", ФТТ, том 53, выпуск 7, Стр. 1359 (2011) .

Список литературы:

[1] Н. Kamada, Н. Gotoh, J. Temmyo, Т. Takagahara, Н. Ando. Phys. Rev. Lett.,Vol. 87, P. 246 401 (2001).

[2] F. Capasso, K. Mohammed, A.Y. Cho. Appl. Phys. Lett.,Vol. 48, P. 478 (1986).

[3] Z.R. Wasilewski, S. Fafard, J.P. McCaffrey. J. Cryst. Growth, Vol. 201-202, P. 1131 (1999).

[4] Гиваргизов E. И. Рост нитевидных и пластинчатых кристаллов из пара. Е. И. Гиваргизов. -Москва: Наука, 1977. - 304 стр.

[5] J. Kikkawa, Y. Ohno, S. Takeda. APL., Vol. 86. - P. 123109-1-3(2005).

[6] N. Zakharov, P. Werner, L. Sokolov, U. Gosele. Physica E, Vol. 37, Is. 1-2. - P. 148-152(2007).

[7] В.Г. Дубровский, Г.Э. Цырлин, B.M. Устинов. ФТП, том 43, вып. 12, стр. 1585 (2009).

[8] AXemaitre, A.D.Ashmore, J.J.Finley, D.J.Mowbray, M.S.Skolnik, Phys. Rev. B, Vol. 63, P. 161309(2000).

[9] I.Zardo, S.Conesa-Boj. Phys.Rev.B, Vol. 80, P. 245324 (2009).

Подписано в печать «23» ноября 2011 г. Формат 60x84/16 Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,3. Тираж 100 экз. Заказ № 789

Типография «Восстания -1» 191036, Санкт-Петербург, Восстания, 1.

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Штром, Игорь Викторович

Введение.

Глава 1. Оборудование и методики.

Глава 2. Обзор литературы по квантовым точкам.

2.1 Получение квантовых точек.

2.2. Требования, предъявляемые к квантовым точкам.

2.3 Энергетическая структура.

2.4Влияние электрического поля на фотолюминесценцию однослойных массивов КТ.

2.5 Многослойные структуры с КТ.

2.5.1 Структура ВСКТ.

2.5.2 Фотолюминесценция ВСКТ.

Глава 3. Оптические и структурные свойства многослойных массивов 1пАБ/СаА8 ВСКТ в р-ьп структуре.

3.1 Образцы.

3.2 Данные ПЭМ.

3.3 Расчет основного электронного состояния для квантовых точек в колонке.

3.4 Оптические свойства многослойных структур ¡пАв/баАя КТ.

3.5 Влияние внешнего электрического поля на многослойных массивов ШАБ/ваЛв ВСКТ в р-ьп структуре.

3.6 Изменение профиля зоны проводимости 9-ти слойного массива \nAsfGaAs ВСКТ.

Введение диссертация по физике, на тему "Оптические свойства наноструктур A3B5"

Актуальность исследования.

Сейчас невозможно представить современную физику твердого тела без полупроводниковых гетероструктур. Полупроводниковые гетероструктуры, впервые синтезированные в 1960-х годах, быстро нашли применение в оптоэлектронных устройствах и высокоскоростной СВЧ электронике. Затем были созданы наноструктуры с одномерным (квантовые ямы), двумерным (квантовые проволоки) и трехмерным (квантовые точки) ограничением носителей заряда, приводящим к квантованию спектра энергетических состояний. Растущий интерес к гетероструктурам обусловлен тем, что они дают возможность управления фундаментальными параметрами полупроводниковых кристаллов и приборов: шириной запрещенной зоны, эффективными массами носителей и их подвижностями, показателем преломления, электронным энергетическим спектром и т. д.

В настоящее время квантовые точки (КТ) являются перспективными объектами для реализации устройств квантовой логики [1]. Большинство операций по обработке информации в таких устройствах основано на эффекте резонанса в квантовой среде. Резонанс (резонансное туннелирование) предполагает наличие идентичных соседних состояний. Известно, что, например, в случае идентичных квантовых ям резонансное туннелирование между ними является основным типом транспорта носителей заряда в сверхрешетках [2]. Однако в однослойном массиве КТ такую ситуацию трудно реализовать из-за дисперсии КТ по размерам и относительно больших расстояний между ними в плоскости. В многослойном массиве распределение размеров КТ по вертикали становится гораздо более предсказуемым и управляемым [3].

При образовании одного слоя, КТ - являющиеся упругими включениями, создают дальнодействующие поля упругих напряжений. Таким образом, нижние слои КТ создают модуляцию упругой энергии на поверхности спейсера (области растяжения над точками). При осаждении следующего слоя атомы мигрируют в места с меньшим расхождением по постоянной решетки. В итоге, за счет такой вертикальной корреляции образуются колонки КТ. Как правило, размеры КТ в колонке немного увеличиваются (при одном и том же спейсере), что приводит к "красному" сдвигу в фотолюминесценции (ФЛ). Кроме того, необходимо учитывать большую вероятность туннелирования при маленьких прослойках, в КТ с более глубокими уровнями размерного квантования. Увеличение толщины барьера, наоборот, уменьшает вероятность туннелирования (экспоненциально) и соответственно приводит к "синему" сдвигу полосы ФЛ. Таким образом, в многослойных структурах возможно исследовать новые квантово-механические объекты - вертикально связанные (посредством туннелирования) квантовые точки (ВСКТ).

В последнее время в опто- и наноэлектронике находят применение вертикальные нанопроволоки или нитевидные нанокристаллы (ННК) -нанообъекты, имеющие длину в десятки раз превышающую их диаметр. Рост таких нитевидных кристаллов возможен на основе широкого круга материалов: металлов, керамик, полупроводников [4]. Полупроводниковые ННК обладают уникальными электронными и оптическими свойствами [5]. На основе ННК можно создавать светоизлучающие устройства со сверхнизким энергопотреблением, зонды для атомно-силовых микроскопов, автоэмиссионные катоды, туннельные диоды, одноэлектронные транзисторы, однофотонные излучатели [6]. На основе вертикальных ННК созданы полевые транзисторы [7].

Известно, что все полупроводниковые соединения А3В5, кроме нитридных, в объемной форме имеют стабильную кубическую кристаллическую решетку типа цинковой обманки. Образование гексагональной решетки в обычных условиях невозможно, т.к. для преодоления разности объемных энергий образования требуется приложение огромных давлений. Одной из наиболее интересных особенностей ННК А3В5 является их возможное формирование в гексагональной фазе. Данный эффект наблюдается для большинства ННК А3В5 (ОаАэ, 1пАб, ваР, 1пР и т. д.). Гексагональные структуры соединений А3В5 представляют собой, по сути, новые материалы, которые могут привести к открытию новых эффектов, свойств и приложений. Поэтому оптические свойства ННК А3В5 и, в частности, ННК ваАБ должны быть тщательно исследованы. Теоретические работы по расчету ширины запрещенной зоны ННК ваАэ в гексагональной фазе на данный момент являются крайне противоречивыми из-за отсутствия подтверждающих оптических экспериментов. Целью данной работы является изучение оптических свойств наноструктур группы А3В5. В первой части рассмотрены оптические свойства массивов многослойных квантовых точек 1пАз под действием внешнего электрического поля для их возможного применения в области квантовой логики. Вторая часть посвящена изучению оптических свойств нановискеров ваАв с различной кристаллической структурой.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1.Выращены р-1-п - структуры с многослойными массивами КТ и массивы ННК ваАБ.

3.Исследованы температурные зависимости ФЛ образцов с ННК ваАз.

4.Получены поляризационные зависимости ФЛ ННК ваАБ.

Научная новизна работы;

1.Установлен характер поведения интенсивности 9-ти слойных массивов ТпАз/ваАз КТ во внешнем электрическом поле.

2.Впервые установлено появление контролируемых внешним электрическим полем резонансов ФЛ в р-ьп структуре 9-ти слойными массивами ЬгАз/ваАз КТ.

3.В спектрах ФЛ ваАв ННК с кубической и гексагональной структурой впервые получены линии соответствующие экситонному состоянию.

4.Определена разность ширин запрещенных зон ваАБ ННК с кубической и гексагональной структурой.

Практическая ценность; Полученные данные могут быть использованы для создания и оптимизации новых приборов в опто- и наноэлектронике на основе ННК. Многослойные структуры с КТ показали себя перспективными для создания на их основе устройств переключения. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Пороговая зависимость интенсивности фотолюминесценции 9-ти слойного массива 1пАз КТ с толщиной разделяющего слоя ваАв 8нм от внешнего электрического поля.

2.Резонанс электронных уровней между различными квантовыми точками под контролем внешнего электрического поля в р-ьп структуре с 9-ти слойном массиве ТпАв/ваАз квантовых точек.

3.Спектры ФЛ ансамблей ОаАэ ННК содержат линии относящиеся как к рекомбинации экситона в ННК с кубической структурой (пик полосы 1.519еУ), так и к экситону в ННК с гексагональной структурой (пик полосы 1.478еУ).

4. Спектры комбинационного рассеяния ансамблей ваАБ ННК содержат особенности связанные с гексагональной и кубической структурой.

Полученные данные по спектрам KP коррелируют с исследованиями ФЛ и просвечивающей электронной микроскопии. Личный вклад автора

По всем основным результатам настоящей работы личный вклад автора оценивается не менее, чем на 50%. В общий объем работ, выполненных автором, входит:

- обоснование задач исследований и определение способов их решения;

- проведение экспериментов;

- анализ полученных результатов. Апробация работы.

Основные результаты были представлены на шести всероссийских и международных конференциях:

1. И.В.Штром, Соколов A.C. «Влияние электрического поля на фотолюминесценцию многослойных структур InAs/GaAs с квантовыми точками» 7я всероссийская молодежная конференция по физике полупроводниковой опто- и наноэлектронике, Санкт-Петербург 5-9 декабря, 2005, стр.42.

3.V.G. Dubrovskii, G.E. Cirlin, I.P. Soshnikov, N.V. Sibirev, F. Glas, J.C. Harmand, J. Patriarche, B.V. Novikov, I.V. Shtrom, M. Moewe, L.C. Chuang, C.

Chang-Hasnain. International Nano-Optoelectronics Workshop, Stocholm(2-8 august) and Berlin (8-15august), 2009, pp. 78-79.

4. Novikov, В. V., Serov, S. Y., Filosofov, N. G., Shtrom, I. V., Talalaev, V. G., Vyvenko, O. F., Ubyivovk, E. V., Bondarenko, A. S., Samsonenko, Y. В., Bouravleuv, A. D., Soshnikov, I. P., Sibirev, N. V., Dubrovskii, V. G. and Cirlin, G. E., «Photoluminescence of GaAs nanowires of different crystal structures», Proceedings 18th International Symposium «Nanostructures: Physics and Technology» St Petersburg, June 21-26, 2010, p.234-235.

5. I.V. Shtrom, B.V. Novikov, «The Spectra of Raman scattering of GaAs and AlGaAs nanowires», Proceedings International Symposium «Science&Progress», 15-19 november, Saint-Petersburg, 2010, p. 111.

Публикации.

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 10 статьях и трудах конференций, список которых приведён в конце автореферата. Структура и объем диссертации:

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения и списка цитируемой литературы из 81 наименований. Объем работы составляет 109 страниц. Работа содержит 51 рисунков.

Заключение диссертации по теме "Физика конденсированного состояния"

Заключение

В заключении приводятся основные результаты работы, которые состояли в следующем:

1.По спектрам ФЛ и ВФЛ от 9-ти слойных структур ШАб/ШАб с КТ.обнаружено два типа КТ: АКТ и СКТ.

2. Получена зависимость интенсивности фотолюминесценции 9-ти слойного массива ¡пАя/СаАз квантовых точек от внешнего электрического поля.

3. по шире Показано, что резонансы наблюдаются между основными состояниями различных КТ в многослойной структуре ЫАзЛЗаАз КТ.

4. Для объяснения возникновения резонансов предложена модель поведения в ВСКТ.

5. ПЭМ С помощью метода МПЭ на подложке ОаАБ(111) получены массивы ваАв ННК как со строго гексагональной структурой, так и с кубической структурой.

6. В спектрах ФЛ от массива ваАв ННК со строго гексагональной структурой обнаружено излучение при 1.478 эВ, отнесенное к прямому экситонному переходу. Линия с пиком в 1.478 эВ поляризована преимущественно в направлении Е±С, где С направленно вдоль оси роста.

8. Проведены температурные исследования ФЛ образцов с ваАБ ННК в строго гексагональной фазе. Установлено, что полоса с пиком в 1.478 эВ соответствующая прямому экситонному переходу в ОаАв ННК присутствует в спектре ФЛ вплоть до 200К. Пик полосы смещается в низкоэнергетическую сторону, а сама полоса уширяется из-за экситон-фононного взаимодействия.

9. Исследованы спектры КР от ваАэ ННК в кубической и гексагональной формах. Показано наличие колебательных мод отвечающих как кубической структуре, так и политипам 2Н ,4Н.

Публикации по теме диссертации

3.V.G. Dubrovskii, G.E. Cirlin, I.P. Soshnikov, N.V. Sibirev, F. Glas, J.C. Harmand, J. Patriarche, B.V. Novikov, I.V. Shtrom, M. Moewe, L.C. Chuang, C. Chang-Hasnain. International Nano-Optoelectronics Workshop, Stocholm(2-8 august) and Berlin (8-15august), 2009, pp. 78-79.

5. I.V. Shtrom, B.V. Novikov, «The Spectra of Raman scattering of GaAs and AlGaAs nanowires», Proceedings International Symposium «Science&Progress», 2010,15-19 november, Saint-Petersburg, p. 111.

6. Цырлин Г.Э., Буравлев А.Д., Самсоненко Ю.Б., Сошников И.П., Штром И.В., Давыдов В.Ю., Новиков Б.В., Платонов A.B., Кочерешко В.П., «Эпитаксиальный рост и свойства GaAs квантовых точек в AlGaAs-нановискерах», Труды 15 международного симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника», 2011, Нижний Новгород, стр. 192.

7. Talalaev V.G., Tomm J.W., Sokolov A.S., Shtrom I.V., Novikov B.V., Winzer A.T., Goldhahn R., Gobsch G., Zakharov N.D., Werner P., Goesele U., Cirlin G.E., Tonkikh A.A., Ustinov V.M., Tarasov G.G., "Tuning of the interdot resonance in stacked InAs quantum dot arrays by an external electric field", J. Appl. Phys., 100 (8), 083704/1-7 (2006).

8. Талалаев В.Г., Новиков Б.В., Соколов A.C., Штром И.В., Tomm J.W., Захаров Н.Д., Werner Р., Цырлин Г.Э., Тонких A.A. "Резонансы вмассиве квантовых точек InAs, управляемые внешним электрическим полем", ФТП, 2007, том 41, выпуск 2, Стр. 203.

9. Novikov, В. V., Serov, S. Y., Filosofov, N. G., Shtrom, I. V., Talalaev, V. G., Vyvenko, O. F., Ubyivovk, E. V., Samsonenko, Y. В., Bouravleuv, A. D., Soshnikov, I. P., Sibirev, N. V., Cirlin, G. E. and Dubrovskii, V. G., "Photoluminescence properties of GaAs nanowire ensembles with zincblende and wurtzite crystal structure"

Physica Status Solidi RRL 4, (7), pp 175-177 (2010).

10. С.В.Карпов, Б.В.Новиков, М.Б.Смирнов, В.Ю.Давыдов, А.Н.Смирнов, И.В. Штром, Г.Э.Цырлин , А.Д.Буравлев, Ю.Б.Самсоненко, „Особенности спектров рамановского рассеяния нитевидных кристаллов на основе соединений А3В5", ФТТ, 2011,том 53, выпуск 7 .

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Штром, Игорь Викторович, Санкт-Петербург

1. Н. Kamada, Н. Gotoh, J. Temmyo, Т. Takagahara, Н. Ando.

2. Phys. Rev. Lett., 87, 246 401 (2001).

3. F. Capasso, K. Mohammed, A.Y. Cho. Appl. Phys. Lett., 48, 478 (1986).

4. Z.R. Wasilewski, S. Fafard, J.P. McCaffrey. J. Cryst. Growth, 201-202,1131 (1999).

5. Гиваргизов E. И. Рост нитевидных и пластинчатых кристаллов из пара / Е. И. Гиваргизов. Москва: Наука, 1977. - 304 стр.

6. X. Zhao,С. М. Wei,L. Yang, М. Y. Chou,PRL( 2004) Vol. 92. P. 236805-1-4.

7. M. Т. Bjork, В. J. Ohlsson, С. Thelander, A. I. Persson, K. Deppert, L. R. Wallenberg, L. Samuelson, АРЦ 2002) Vol. 81, N 23. P. 4458-4460.

8. J. Goldberger, A. I. Hochbaum, R. Fan, P. Yang , Nano Lett.( 2006) Vol. 6, N5.-P. 973-977.

9. H.H. Леденцов,В .М.Устинов, В.А.Щукин, Ж.И.Бимьерг, Д. Бимберг, ФТП, 1998, том 32,385-410,N49J V.A.Shchuki,N.N.Ledentsov,P.S.Kop'ev,D.Bimberg, Phys.Rev.Lett, 75, 29682972 (1995)

10. Z.R.Wasilewski, S.Fafard,J.P.McCffrey, Journal of Crystal Growth 201/202 (1999) 1131-1135

11. Y.Chiba, S.Ohnishi, Superlattices and Microstructures, Vol.6 N 18,1298812994, (1989).

12. N.Susa, IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol.32,N 10,1760-1766, (1996)

13. S.Taddie, M.Colocci, A.Vinattiiieri,F.Bogani, S.Franchi,L.Lazzarini, G.Salviati, Phys.Rev. B, Vol.52, N 15,10220-10225,(2000)

14. M.A.Cusack,P.R.Briddon, M.Jaros, Phys.Rev.B, Vol 54, N 4,R2300-R2303, (1996)

15. H.Jiang,J.Singh, IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol.34,N 7,11881196, (1998)

16. O.Stier,N.Grundman,D.Bimberg, Phys.Rev.B,Vol 59,N 8,5688-5701,15 Feb. (1999)

17. W.Sheng, J.-P.Leburton, Phys.Stat.Sol.(b) 237, N 1,394-404 (2003)

18. В.А.Киселев, Б.В.Новиков, А.Е.Чередниченко, "Экситонная спектроскопия приповерхностной области полупроводников". Издательство Санкт-Петербургского университета ISBN 5-288-02876-1; 2003 г.

19. P.W.Fry, I.E.Itskevich, D.J.Mowbray, M.S.Skolnick, JJ.Finley, J.A.Barker, E.P.O'Reilly, L.R.Wilson Phys.Rev.Lett., Vol. 84,N 4, 733-736,24 Jan. 2000

20. A.Patane,A.Levin,A.Polimeni,F,Schindler,P.C.Main,L.Eaves,M.Henini

21. Appl.Phys.Lett.,Vol. 77,N 19, 2979-2981, 6 Nov. 2000.

22. Ж.И.Алферов,Н.А.БертбА.Ю.Егоров, А.Е.Жуков, П.С.Копьев,И.Л.Крестни ков,н.Н.Леденцов,А.В.Лунев, ФТП, 30,353-360 (1996)

23. N.N.Ledentsov, J.Bohrer, D.Bimberg, S.V.Zaitsev, V.M.Ustinov, A.Yu.Egorov, A.E.Zhukov, M.V.Maximov, Res.Soc.Symp.Proc.,421,133-135 (1996)

24. N.N.Ledentsov,V.A.Shchukin,M.Grundman,N.Kirstaedter, J.Bohrer, O.Schmidt, D.Bimberg, S.V.Zaitsev, V.M.Ustinov, Phys.Rev.B,Vol. 54,8743-8748(1996)

25. N.N.Ledentsov, D.Bimberg, I.V.Kochnev, M.V.Maximov, P.S.Kop'ev, Zh.I.Alferov, O.A.Kosogov, S.S.Ruvimov, P.Werner, Appl.Phys.Lett.,vol.69,1095-1099(1996)

26. V.G. Talalaev, B.V. Novikov, M.A. Smirnov, V.V. Kachkanov,G. Gobsch, R. Goldhahn, A. Winzer, G.E. Cirlin, V.A. Egorov,V.M. Ustinov. Nanotechnology, 13,143 (2002).

27. Talalaev V.G., Tomm J.W., Sokolov A.S., Shtrom I.V., Novikov B.V., Winzer A.T., Goldhahn R., Gobsch G., Zakharov N.D., Werner P., Goesele U., Cirlin G.E., Tonkikh A.A., Ustinov V.M., Tarasov G.G, J. Appl. Phys., 100 (8), 083704/1-7 (2006).

28. N.S.Wingreen, K.W.Jacobsen, J.W.Wilkins, Phys.Rev.Lett.,vol.61,1396-1399 (1988)

29. V.J.Gelfand, D.C.Tsui, J.E.Cunningham, Phys.Rev.Lett., Vol.58,1256-1258(1987)

30. A.Lemaitre, A.D.Ashmore, J J.Finley, D.J.Mowbray, M.S.Skolnik, Phys. Rev. B, Vol.63, R161309 (2000)

31. D.Y.Oberli, J.Shah, T.C.Damen, J.M.Kuo, J.E.Henry, Appl. Phys. Lett., Vol. 56(13), 1239-1241 (1990)

32. E.E.Mendez, F.Agullo-Rueda, J.M.Hong, Phys.Rev.B, Vol.60, N 23, 24262429 (1988)

33. V.G.Talalaev, J.V.Tom, N.D.Zakharov, P.V. Werner, B.V.Novikov, A.A.Tonkikh, Appl. Phys. Lett., Vol. 85, 284-287 (2004)

34. H. Sakaki, Jpn. J. Appl. Phys., 19, L735 (19Щ

35. R.S.Wagner, W.C.Ellis. Appl. Phys. Lett. 4, 89 (1964).

36. Гросс Е.Ф.,Захарченя 1).П.,Рейнов И.М. ДАН СССР, 1954,т.97,№ 2,с.221

37. P.M.Petroff, A.C.Gossard, and W.Wiegmann. Appl. Phys. Lett. 45, 620 (1984).

38. R.Bhat, E.Kapon, S.Simhony, E.Colas, D.M.Hwang, N.G.Stoffel, and M.A.Koza. J. Cryst. Growth 107,716 (1991).

39. K.Hiruma, M.Yazawa, T.Katsuyama, K.Ogawa, K.Haraguchi and M.Koguchi. J. Appl. Phys. 77,447 (1995).

40. Y.Cui, C.M. Lieber. Science 91, 851 (2001).

41. G.Zheng, W.Lu, S.Jin and C.M.Lieber. Adv. Mater. 16,1890 (2004).

42. A.B.Greytak, LJ.Lauhon, M.S.Gudiksen and C.M.Lieber. Appl. Phys. Lett. 84,4176 (2004).

43. BJ.Ohlsson, M.T.Björk, M.H.Magnusson, K.Deppert, L.Samuelson. Appl.Phys.Lett. 79, 3335 (2001).

44. M.T.Bjork, BJ.Ohlsson, T.Sass, A.I.Persson, C.Thelander, M.H.Magnusson, K.Deppert, L.R.Wallenberg and L.Samuelson. Appl. Phys.Lett. 80,1058 (2002).

45. D.Li, Y.Wu, P.Kim, P Yang, A.Majumdar. Appl. Phys. Lett. 83, 3186 (2003).

46. Y.Li, J.Xiang, F.Qian, S.Gradecak, Y.Wu, H.Yan, H.Yan, D.A.Blom, C.M.Lieber. Nano Lett. 6,1468 (2006).

47. S. Gradecak, F.Qian, Y.Li, H.G.Park, C.M.Lieber. Appl. Phys. Lett. 87, 173111 (2005). 47] M. Law, L. E. Greene, A. Radenovic, T. Kuykendall, J. Liphardt, P. Yang. J. Phys. Chem. B, 110, 22652 (2006).

48. F.Patolsky, G.F.Zheng, C.M.Lieber. Analytical Chemistry 78, 4260 (2006).

49. C.Y.Zhi, X.D.Bai, E.G.Wang. Appl. Phys. Lett. 86, 213108 (2005).

50. H.A.Nilsson, C.Thelander, L.E.Froberg, J.B.Wagner, L.Samuelson. Appl. Phys. Lett. 89,163101 (2006).

51. W. Lu, W, C.M.Lieber. Nature materials 6, 841 (2007).

52. L. Schubert, P. Werner, N.D. Zakharov, G. Gerth, F.M. Kolb, L. Long, U. Gosele, T.Y. Tan, Appl. Phys. Lett. 84, 4968 (2004).

53. A.I.Persson, L.E.Froberg, S.Jeppesen, M.T.Bjork, L.Samuelson. J. Appl. Phys. 101, 034313 (2007).

54. L.C. Chuang, M. Moewe, S. Crankshaw, C. Chase, N.P. Kobayashi, C. Chang-Hasnain, Appl. Phys. Lett. 90, 043115 (2007).

55. V.G.Dubrovskii, I.P.Soshnikov, G.E.Cirlin, A.A.Tonkikh, Yu.B.Samsonenko, N.V.Sibirev, V.M.Ustinov. Phys.Stat.Sol.(b) 241, R30 (2004).

56. V.G.Dubrovskii, N.V.Sibirev. J.Cryst.Growth 304,504 (2007).

57. V.G.Dubrovskii, G.E.Cirlin, I.P.Soshnikov, A.A.Tonkikh, N.V.Sibirev, Yu.B.Samsonenko, V.M.Ustinov. Phys.Rev.B 71, 205325 (2005).

58. T.Bryllert, L.-E.Wernersson, L.E.Froberg and L.Samuelson. IEEE Electron Device Letters 27 (5), 323 (2006).

59. Г.Э.Цырлин, M.Tchernycheva, C.Sartel, J.Patriarche, L.Vila, J.C.Harmand. Труды X Международного симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника». Н.Новгород, ИФМ РАН, 211 (2007).

60. J. Noborisaka, J. Motohisa, S.Hara, and Т. Fukui. Appl. Phys. Lett. 87, 093109 (2005).

61. J. Motohisa and T. Fukui. Proc. SPIE 6370, 63700B (2006).

62. D.Kashchiev. Cryst. Growth and Design 6,1154 (2006).

63. JJohansson, L.S.Karlsson, C.P.T.Svensson, T.Martensson, B.A.Wacaser, K.Deppert, L.Samuelson, W.Seifert. Nature Materials 5, 574 (2006).

64. J. Noborisaka, J. Motohisa, and T. Fukui. Appl. Phys. Lett. 86, 213102 (2005).

65. J.C. Harmand, G. Patriarche, N. Pere-Laperne, M.-N. Merat-Combes, L. Travers, and F. Glas, Appl. Phys. Lett. 87, 203101 (2005).

66. F. Glas, J.C. Harmand, and J. Patriarche, Phys. Rev. Lett. 99,146101 (2007).

67. D.Kashchiev. Cryst. Growth and Design 6,1154 (2006).

68. A.I.Persson, M.W.Larsson, S.Stengstrom, BJ.Ohlsson, L.Samuelson, L.R.Wallenberg. Nature Mater. 3, 677 (2004).

69. M. Law, L. E. Greene, A. Radenovic, T. Kuykendall, J. Liphardt, P. Yang. J. Phys. Chem. B, 110,22652( 2006)

70. Kenji Hiruma, Masamitsu Yazawa, Keiichi Haraguchi, Kensuke Ogawa, Toshio Katsuyama, Masanari Koguchi, J. Appl. Phys. 74 (5), 1 September (1993)

71. K. Haraguchi, T. Katsuyama, and K. Hiruma J. Appl. Phys., Vol. 75, No. 8, 15 April (1994)

72. A. Mishra, L. V. Titova, Т. В. Hoang, H. E. Jackson, and L. M. Smith, APPLIED PHYSICS LETTERS 91, 263104 (2007)

73. I.Zardo, S.Conesa-Boj, Phys.Rev. B80, 245324, (2009).

74. S.Crankshaw, M.Moewe, L.C.Chuang, R.Chen, C.Chang-Hasnain.Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) (2009) paper: CThCC7

75. D. Spirkoska, J. Arbiol, A. Gustafsson, S. Conesa-Boj, F. Glas, I. Zardo, M. Heigoldt, M. H. Gass, A. L. Bleloch, S. Estrade, M. Kaniber, J. Rossler, F. Peiro, J. R. Morante, G. Abstreiter, L. Samuelson,3 and A. Fontcuberta,

76. Morral. Phys.Rev.B 80, 245325 (2009).

77. N. Akopian, G. Patriarche, L. Liu, J.-C. Harmand and V. Zwiller, Nano Lett., (2010), 10 (4), pp 1198-1201

78. Hannah J. Joyce, Qiang Gao, H. Hoe Tan, Chennupati Jagadish, Yong Kim, Melodie A. Fickenscher,Saranga Perera, Thang Ba Hoang, Leigh M. Smith, Howard E. Jackson, Jan M. Yarrison-Rice, Xin Zhang, and Jin Zou Adv. Funct. Mater. (2008), 18,1-7

79. S Yazji, I Zardo, M Soini, P Postorino,A Fontcuberta i Morral and G Abstreiter,Nanotechnology 22 (2011) 325701 (5pp)

80. И.П.Сошников, Г.Э.Цирлин, Ю.Б.Самсоненко, В.Г.Дубровский, В .М.Устинов, О.М.Горбенко, D.Litvinov, D.Gerthsen. ФТТ 47, в.12, с.2121-2125 (2005).

81. Т. Akiyama, К. Sano, К. Nakamura, and Т. Ito, Jpn. J. Appl.Phys., Part 2 45, L275 (2006).

82. R.L. Farrow, R.K. Chang, S. Mroczkowski, F.H. Pollak. Appl. J Phys. Lett. 31,11,1 (1977).