Получение и свойства гетероструктур на основе многокомпонентных антимонидов А3В5 с низкой термодинамической устойчивостью тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

На правах рукописи

Когновицкая Елена Андреевна

ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ГЕТЕРОСТРУКТУР НА ОСНОВЕ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ АНТИМОНИДОВ А3В5 С НИЗКОЙ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ

Специальность: 01.04.10 - Физика полупроводников

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Санкт-Петербург - 2005

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова

Научный руководитель -

доктор физико-математических наук, профессор Кузнецов В.В.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Сорокин B.C. кандидат физико-математических наук Саенко И. В.

Ведущая организация - Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В.Ломоносова

Защита состоится А^ 2005 г. в час. на заседании

диссертационного совета Д 212.238.04 Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан'" 75~" -/чч^т^ 2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного с о i —у( ' п н и к о в В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Разработка волоконно оптических шний связи третьего поколения на основе флюоридных волокон с минимальной дисперсией и минимальными оптическими потерями диктует необходимость освоения средней ИК - области спектра (2 5 мкм) В этой спектральной области располагается большинство линий попощения промышленных и природных газов, те этот спектральный диапазон становится наиболее перспективным для создания систем лазерной спектроскопии и локации, медицинских приборов аппаратуры экспресс мониторинга окружающей среды и т д

Перспективными материалами для разработки оптоэлектронной элементной базы в диапазоне 2 5 мкм являются узкозонные твердые растворы на основе соединений А^В' К ним прежде всего относятся четырехкомпонентные твердые растворы GalnAsSb и InPAsSb Характерной их особенностью является возможность широкого варьирования фундаментальными, а, следовательно, и функциональными свойствами в зависимости от состава твердого раствора Существенно меньше внимания уделяется исследованию и получению пятикомпонентных твердых растворов (ПТР), в частности GalnPAsSb, хотя их несомненное достоинство - возможность независимого изменения трех параметров ширины запрещенной зоны, периода кристаллической решетки и коэффициента термического расширения является определяющим при выборе материалов гетеропары для формирования гетероперехода со свойствами идеального контакта К началу выполнения настоящей работы в литературе имелась ограниченная информация по ПТР в основном теоретического характера Противоречивы и

неполны сведения по термодинамике ПТР, закономерностям изменения их электрофизических свойств, в частности, широкая область термодинамической нестабильности ПТР вносит серьезные ограничения на возможность их синтеза в заданном диапазоне составов В этой связи установление взаимосвязи между термодинамическими параметрами компонентов, составляющих твердый раствор, фазовыми границами, условиями синтеза, а также исследование закономерностей эпитаксиального роста при получении гетероструктур на основе многокомпонентных антимонидов А1 В5 и составляет актуальность представляемой работы

Цель работы разработка методики получения пятикомноненгных твердых растворов на основе соединений с заданными свойствами и новых

гетероструктур GalnPAsSb/GaSb, GalnPAsSb/InAs для формирования оптоэлектронных приборов (светодиодов, фотодиодов) в спектральном диапазоне 2 5 мкм

Достижение поставленной цели осуществляли посредством

1 Применения корректной термодинамической модели описания фазовых диаграмм ПТР,

2 Разработки термодинамического описания упругодеформированных метастабильных систем на основе ПТР и прогнозирования их параметров,

3 Исследования фазовых равновесий в системе Ga-In-P-As-Sb,

4 Анализа распределения компонентов в эпитаксиальных гетероструктурах

GalnPAsSb/GaSb, GalnPAsSb/InAs

5 Экспериментального исследования спектральных характеристик гетероструктур GalnPAsSb/GaSb, GalnPAsSb/InAs,

Научная новизна

1 В рамках модели простых растворов выведены уравнения когерентной диаграммы состояния для пятерных изоморфных систем на основе соединений

aV,

2Рассчитано ограничение по плавкости для твердых растворов GdxIri| „PyAsjSh! у с — изопериодных GaSb, InAs и A^Ga^n, д vAs/Sh| 7/GdSb

3 Рассмотрено стабилизирующее влияние упругих напряжений на период кристаллической решетки ПТР,

4 Выведено выражение для фактора стабилизации ПТР типа AxBj .¡CjD^E!; и проведен его расчет для GalnPAsSb и AlGalnPAs, изопериодных GaSb и InAs

5 Обнаружено смещение максимума фотолюминесценции на 110 мэВ в сторону

меньших энергии (hv = 580 мэВ) пя GjmnlnoogPoo'iAsooK^bosv. тегированного теллуром, по сравнению с нелегированным ТР что связано с переходами зона проводимости -двукратно ионизированный акцептор»,

Практическая ценность работы

1 Разработано программное обеспечение для расчета параметров технологического процесса жидкофазной шшаксии многокомпонентных систем

2 По пучены эпитаксиальные слои твердых растворов GaxIlli ÄP>As/Sbl v,, изопериодные с GaSb (100) в диапазоне составов (3 03 < X < 0 05, 0 03 < у < 0 1 0 74 < / < 0 83 при Т = 838 - 873К и InAs (111) при Т = 920 - 925К в области составов 0 91 < х < 0 92 0 01 < у < 0 05 015 </<016 и 0 07 < х < 0 1

3 На гстсроструктуре реализован гетеропереход II рода, на котором сформированы светотиод и фотодиод с максимумом интенсивности излучения и фоточувствительности в области 1,9 мкм

Научные положения, вносимые на защиту

1 Протяженность областей термодинамической нестабильноести пятерных твердых растворов симбатна областям протяженности отрицательных значений величин контактного переохлаждения и фактора стабилизации, что определяется изменением кривизны зависимости свободной энергии пятерного твердого раствора от состава

2 Область действия ограничения по плавкости изменяется в зависимости от знака >пругой составляющей свободной энергии гетеросистемы Отрицательное значение дилатационной реакции кристаллической решетки твердого раствора R системе «пленка-подложка» расширяет область действия ограничения,

3 Ограничение по плавкости в пятерных системах на основе антимонидов AW Становится существенным, когда содержание металлического компонента IА1) в жидкой фазе снижается до 0 5 ат дол , а концентрация одного из металлоидных компонентов (В5) увеличивается до 0 5 ат дол

Апробация работ ы

Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на II Городской научной конференции студентов и аспирантов по физике полупроводников и полупроводниковой наноэлектронике Санкт-Петербург, 1998 г 12 , 14 - International Conference on Crystal Growth - Jerusalem - Israel, 1998 г , Grenoble - France, 2004 г Vh, 6lh - International Conference on Intermolecular Interactions in Matter Lublin - Poland, 1999 г, Gdansk - Poland, 2001 r Third International Conference Mid infrared Optoelectronics materials and Device (M10MD) Aachen - Germany, 1999 г, 2ой научной молодежной школе «Поверхность и границы раздела структур микро- и наноэлектроники», Санкт-Петербург - 1999 г , Third Internationa] Workshop on Modeling in Crystal Growth New York - USA, 2000 г IX, X, XI - Национальной конференции по росту кристаллов Москва 2000 г 2002 г, 2004 г, International Conference on Intermolecular and Magnetic Interactions in Matter Miedzyzdroje - Poland, 2003 r, IV Международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» Кисловодск-Ставрополь, 2004 г

Публикации

По материалам диссертации опубликована 21 печатная работа, из них - 4 статьи, тезисы к 16-ти докладам на международных, российских научно-технических конференциях, 1 учебное пособие

Сгруктура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, списка литературы, включающего 226 наименований Основная часть работы изложена на 120 страницах машинописного текста Работа содержит 32 рисунка и 11 1аблиц

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТ Ы Во введении к диссертации изложены актуальность и цель работы, научная новизна и прак1ическая значимость полученных результатов, сформулированы научные положения Первая глава носит обзорный характер

В ней проведен анализ опубликованных данных по свойствам и применению многокомпонентных твердых растворов на основе соединений Рассмотрены

закономерности изменения основных электрофизических свойств твердых растворов GalnAsSb, AlGaAsSb, GalnPAsSb, AlInGaAsSb Представлены особенности термодинамического описания фазовых диаграмм многокомпонентных систем на основе соединений А^В5 и анализ методик расчета границ областей несмешиваемости и нестабильности МКТР Рассмотрена роль поверхностной энергии границы раздела «жидкость - твердое» применительно к четверным твердым растворам на бинарных подложках различной

кристаллографической ориентации Проведен сравнительный анализ свойств гетеропереходов I и II рода на основе многокомпонентных антимонидов Рассмотрены особенности применения гетероструктур на основе изоморфных МКТР для создания светоизлучателей и фотоприемников на их основе

Определены основные направления исследования, обоснована цель работы, сформулированы задачи диссертационной работы

Во второй главе представлены методология и результаты исследований фазовых превращений при жидкофазной эпитаксии пятерных изоморфных твердых растворов 0ах1п] ^Ач/ЯЬ! у, А1х0ау1П[ х „Ач^Ь] у г с низкой термодинамической устойчивостью

Создание современных полупроводниковых гетероструктур на основе многокомпонентных твердых растворов является сложным многопараметрическим процессом Эффективное проектирование как самих гетероструктур, так и технологических режимов их получения основывается на комплексном подходе который содержит следующие основные этапы

- Обоснование требований к составу твердых растворов и к зонной структуре в формируемой гетеросистеме

- Термодинамическое обоснование, включающее

• Определение областей существования ТР с заданным компонентным составом в заданном температурном диапазоне

• Анализ межфазного равновесия жидкость - твердое

- Получение опытных образцов твердого раствора заданного состава включающее

• Исследование неравновесных эффектов на гетерогранице «жидкости твердое»

• Анализ влияния упругих напряжений на смещение фазовых равновесий на гетерогранице «многокомпонентная жидкая фаза - упруго-напряженный твердыи раствор»

• Определение роли межфазной энергии и массопереноса при эпитаксии

• Моделирование процессов релаксации межфазного взаимодействия при эпитаксии

• Обоснование и разработка технологического режима эпигаксиального процесса

Реализация этапов включает

Определение физических и кристаллохимических параметров гетерострукгуры исходя из свойств компонентов формир\емой системы зонная структура длина волны излучения период решетки состав ТР тип ГП и т д

- Расчет уравнений фазового равновесия - «многокомпонентная жидкость -упруго напряженный твердый раствор» (когерентная диаграмма состояния),

- Определение состава пересыщенной жидкой фазы, величины контактного переохлаждения и условий формирования когерентной твердой фазы заданного состава

- Определение кинетических параметров эпитаксиального процесса устойчивость межфазной границы «жидкость - твердое» скорость эпитаксиального роста пленок, толщина эпитаксиального слоя

Как известно, при несоответствии периодов кристаллических решеток пленки и подложки на гетерогранице возникают упругие напряжения Учет вклада упругих напряжений в гетерофазные равновесия «многокомпонентная жидкость упруго напряженный твердый раствор» для пятерных систем осуществляли с использованием когерентной фазовой диаграммы Уравнения когерентной диаграммы состояния пятерных систем на основе соединений А3В5 типа

у 7 выведены в рамках модели простых растворов Получены выражения для активносгей компонентов в упруго напряженной твердой фазе пятерного твердого раствора

Обобщенные уравнения когерентной фазовой диаграммы многокомпонентных систем можно представить в виде-

Л^Г^-тк кт 1 п 4Х]Г'7' = дпп X* х) + ДПп Г,;" + ят 1п г

где ЛУ,ЛТ„"" - энтропия и

г I I

температура плавления компонентов, у1}, у, % - коэффициенты активности компонентов в твердой и жидкой фазе; хи' - атомная доля компонента в расплаве

Оценку величины вносимого упругими напряжениями вклада проводили путем расчета контактного переохлаждения Расчет величины контактною

переохлаждения проведен для пятерных систем

вдоль изопериодов для подложек \nAjs, ОаБЬ при температурах 773К и 1073К и величине рассогласования Г = -1 %

Анализ результатов показал, что значительную часть фазового пространства занимают области отрицательных значений контактною переохлаждения, положение которых совпадает с положением областей термодинамической нестабильности ПТР Эти результаты объясняются изменением кривизны зависимости свободной энергии пятерного твердого раствора от состава, что приводит к изменению знака ее второй производной в указанных областях На рис 1 представлены результаты расчета в системе при

Т = 773 ка = -1%, <100>)

При несоответствии периодов кристаллических решеток «пленка-подложка» упругие напряжения на гетеро1 ранице, оказывают стабилизирующее влияние на периоч решетки формируемого твердого раствора Наличие упругой составляющей в общем энергетическом балансе гетероструктуры приводит к смещению фазовых равновесий, и, как следствие, к изменению состава осаждаемого твердого раствора При этом значение периода его кристаллической решетки будет приближаться к периоду решетки подложки Количественно описание этого явления осуществляют с использованием фактора стабилизации q. Он определяется как отношение разности между периодом решетки ТР, кристаллизуемого в условиях термодинамического равновесия, и периодом решетки подложки к разности между периодом решетки эпитаксиального слоя в свободном состоянии (после снятия деформации) и периодом решетки подложки В настоящей работе выведены уравнения для фактора стабилизации в пятерных твердых растворах типа в виде

Рис 1 Контактное переохлаждение в системе Оа,/и/ хРАь $Ь,, /0а5Ь

(Т = 773 М=-1%,<100>)

1 положительные значения, 2-отрицательные, 3-область околонулевых значении, 4-проекция изопериодного сечения

9 = 1+ 2<7[*,2(<М, - + - + - /?,2) +

Я - приведенный модуль упругости, а, - период кристаллической Г - мольный объем, кх = (Яг/А, = ¿Ь/с^, к = да/дг.

дхск '

свободная

решетки подложки

Л2 " 2' Л2 " А2 3' АЛ '

энергия одного моля ПТР при отсутствии упругих деформаций

Приведенное выражение для фактора стабилизации соответствует левой части уравнения когерентной спинодали, причем выражение, стоящее в знаменателе дроби отвечает уравнению химической спинодали Отмеченное обстоятельство приводит к обращению фактора стабилизации в бесконечность на границе области спинодального распада На практике это означает, что стабилизирующее влияние подложки резко возрастает вблизи области составов, ограниченных химической спинодалью

Расчет фактора стабизации проведен для твердых растворов Пач1п| ,РуАч^Ь| у,, изопериодных GaSb и InAs при Г = 773К = 1%) и твердого раствора Л^Оа,]»; ч уР,АЧ| „ изопериодного GaAs при 1 = Ю7Ж (( = -1'/г) Анализ результатов расчета показал, что в области спинодального распада фактор стабилизации принимает отрицательные значения Это связано, как и в результат

расчет контактного переохлаждения, с изменением знака второй производной свободной энергии твердого раствора в зависимости от его состава, что приводит к изменению знака

В ПТР, также как и в четверных системах, стабилизация периода решетки не означает стабилизации состава твердого раствора

Подтверждение этому дает анализ состава упруго-

твердого раствора равновесного, для систем

Т= 107з'к) и ¿ах1п, ЛУ^Ь! г/0а8Ь

Получение полупроводниковых изоморфных ПТР осложняется термодинамическими ограничениями, обусловленными не только наличием

изменения напряженного относительно проведенный

Рис 2 Изменение состава упруго-напряженного твердого раствора относительно равновесного в системе Сах1щ ЛАэ^Ь, у/ваБЬ (Т = 773 К, Г = -1%,(100» 1 — Sb, 2 — М 3 — Ga, 4 - Р, 5 - проекция изопериодного сечения

об пасти несмешиваемости но и т н ограничением по плавкости Суть последнего ограничения заключается в том что при всех температурах выше температуры плавления самого легкоплавкого компонента образующего твердый раствор существует интервал составов твердых фаз для которых невозможно найти равновесные жидкие фазы Этот интервал появляется при Т ~ 800К в системах содержащих и при более высоких температурах в системе

/1 GayItli х yP7Asj Указанное ограничение может проявляться и при температурах системы ниже температуры плавления самого легкоплавкого компонента Доказательством этого служит изотерма ликвидуса рассчитанная при Л = 793К для системы

Анализ результатов расчета показывает что действие ограничения по плавкости проявляется при уменьшении содержания индия (растворитель) и увеличении содержания сурьмы в жидкой фазе ~ до 0 5 ат долей (содержание остальных компонентов на порядки меньше)

Расчет области действия ограничения по плавкости проведен для системы GdxIri] xPyAszSbi у г изопериодной GaSb и InAs и A.lxGa;Irii х yAszSbi ,/GaSb Показано что с увеличением температуры области действия ограничения по плавкости расширяются а термодинамической неустойчивости сужаются Иными ставами совместное влияние ограничения по плавкости и термодинамической неустойчивости приводит к сужению областей составов твердых растворов получение которых возможно в указанных системах при ЖФЭ

Следует отметить что и упругие напряжения влияют на область действия ограничения по плавкости Это зависит от знака рассогласования (f) Анализ результатов расчета фазовых равновесии проведенный для системы GaxIri| xPvAs?Sb| vz/InAs при Т = 773К показал что при f < 0 - область ограничения но плавкости уменьшается а при i > 0 - увеличивается

Третья глава посвящена особенностям кристаллизации многокомпонентных твердых растворов А^В5

Правила сингулярной полиэдрации пятерных систем на вторичные позволяют выбирать область фазового пространства для их синтеза Иными словами для получения одного и тою же состава ПТР (к примеру GalnPAsSb) может быть использована жидкая фаза разного состава либо обогащенная компонентами III гр (Ga In) либо V гр (Sb)

Выбор фазового пространства с высокой концентрацией сурьмы обусловлен тем что удается подавить процессы подрастворения подложки GaSb снизить концентрацию стехиометрических дефектов которые присущи GaSb и

твердым растворам на его основе Кроме того использование единого растворителя удобно для получения многослойных структур на основе указанных твсрдых растворов в едином технологическом процессе при одной температуре

Состав требуемых ПТР GalnPAsSb определяли методом линейной интерполяции бинарных компонентов Ширину запрещенной зоны пятикомпонентного твердою раствора GalnPAsSb аппроксимировали в виде комбинации ширины запрещенной зоны двух четверных систем GaPAsSb и InPAsSb с замещением компонентов по узлам металлической подрешетки с учетом нелинейного вклада от эффектов смешения Определение технологических параметров жидкостного гетероэпитаксиального процесса получения твердого

раствора GalnPAsSb в диапазоне составов изопериодных In As и GaSb проводили на основе анализа фазовых равновесий «жидкость твердое» в рамках модели простых растворов Корректировку мольных избыточных энергий смешения (параметров взаимодействия) в жидкой фазе между элементами Р As Р Sb As Sb и компонентами твердой фазы - проводили по контрольным

экспериментам в диапазоне составов твердых фаз Ga^ об^по i2As>osSbo pg (подложка InAs) и Gasino 97Po(nASo82Sbo 15 (подложка GdSb) Использование согласованных значении параметров взаимодействия позволило рассчитать температуры и составы ликвидуса и солидуса системы Ga In P As Sb в температурном диапазоне эпитаксиального процесса вдоль изопериодов InAs и GaSb по обе стороны бинодалыюго пространства

Экспресс контроль эпитаксиальных пленок проводили сразу после процесса ЖФЭ Толщину эпитаксиальных слоев (ЭС) и планарность гетерограницы оценивали с помощью оптического микроскопа МИК 1 Состав твердых растворов определяли на рентгеновском микроанализаторе JXA - 5 'Camcbax" a распределение компонентов по толщине слоя измеряли методом вторично ионной масс спектрометрии Измерение несоответствия периодов решеток (НПР) слоя и подложки оценку кристаллического совершенства гетероструктур осуществили методом двух кристальной рентгеновской дифрактометрии Методами исследования эпитаксиальных слоев служили также фото и электролюминесценция (ФЛ и ЭЛ) Измерения проводили при температурах 77 К (ФЛ и ЭЛ) и 296 К (ЭЛ) Для возбуждения ФЛ применяли потупроводниковый лазер на основе GaAs регистрацию излучения структур проводись с использованием охлаждаемого фотодиода InSb при Т = 77К ЭЛ измеряли на чипах размером 0 5x0 5 мм2 с

точечным контактом к

эпитаксиальному слою и сплошным к подложке InAs

Эпитаксию GalnPAsSb,

AlInGaAsSb, AlGaAsSb на подложках GaSb осуществляли из жидкой фазы обогащенной сурьмой (с)рьмянистый угол фазовой диаграммы) В качестве подложек использовали монокристаллические пластины GaSb n - типа

электропроводности, ориенти

рованные в кристаллографической плоскости (100), легированные теллуром (Те) до концентрации т| = 1 - 5 1017 см 3 Эпитаксиальному росту предшествовала предварительная гомогенизация раствора расплава при Т= 923 К в течение 1 1,5 часов, поскольку медленная скорость растворения компонентов шихты (чистые Sb, In Ga AI нелегированные бинарные

Рис 3 Зависимость температуры ликвидуса для раствора расплава Ga Ы P As Sb от содержания Р (а) и Ga (Ь) 1 и 2 - экспериментальные точки денной работы для (а) и (Ь) соответственно Сплошные линии расчет по модели регулярных растворов

соединения InP InAs, GaSb) может повлиять на воспроизводимость технологического процесса

Эпитаксиальный рост слоев GalnPAsSb изопериодных GaSb (100), осуществляли из переохлажденных растворов-расплавов при постоянной температуре Значение температуры ликвидуса (Т1) и величину критического переохлаждения (А1 кр) и определяли методом визуально-термического анализа "in situ"

Исследована зависимость температуры ликвидуса раствора - расплава Ga In Р As-Sb от содержания компоненте в жидкой фазе Показано что с увеличением концентрации в расплаве как фосфора, гак и галлия 11 возрастает (рис 3)

Температурный интервал эпитаксиалыюго процесса составляет 838 - 873К величина переохлаждения ДТ =8 ПК Толщина полученных слоев составляла 1 4 мкм Состав выращенных эпитаксиальных слоев GaxIll| „PyAs^Shj , z, изопериодных с GaSb находился в пределах 0 03 < х < 0 05, 0 03 <у<0 1 0 74 < / < 0 83

В таблице 1 приведены некоторые экспериментальные и расчетные данные для ГР Оах1п, xPyAs/Sh| s ,/GaSb

Таблица 1

Т К

875

S72

обог

Состав жидкои фаш ат доли

, 10" 5,09

5 12

Рост П

щенной

обусловлен, к

xVlO 2 95

2 94

индием ак и в п

10"

4 39

6 61

P GalnPAsSb нг подлож

(индие

редыдущ

x'as 102

3,16

2,94

Ль 10

6,72

6,74

ках InAs

вый уго

м случае, подавл

фазо

С (клав твердой фазы мот доли 1 (1 - расчет 2 - эксперимещ)

осуще

ой ди ением п

0,028 0,03

0,031

ствляли граммы

роцес

0 032 0,035

0,054

из жидк

0 826 0,82

0,810

ой фазы, ) Такой выбор творен ия

подножки, вызванных термодинамической неустойчивостью межфазной границы

В качестве подложек использовали монокрисгаллические пластины 1пА кристаллографической ориентации (111) и толщиной 400 мкм

Жидкую фазу формировали из 8Ь, 1п, Gа, 1пАб и нслегированного 1пР Гомогенизацию раствора-расплава осуществляли при Т = 993К в течение 1,5 часов Температурный диапазон роста ЭС составлял 920 - 925К, ДТ = 5 - 9К, время роста составляло 1 -3 мин, юлщина полученных слоев находилась в пределах от 2 до 10 мкм

С целью получения р я гетероперехода твердый раствор легировали Zn или 1е - акцепторной или донорной примесью, соответственно Теллур в составе навески сплава Те-1п помещали непосредственно в расплав перед проведением эпитаксии Легирование Zn осуществляли из газовой фазы, путем помещения сплава 1т|-7т| в зону реактора с заданной температурой Концентрация Zn в расплаве определялась парциальным давлением паров Zn, которое задавали

л

слоях составляли 5У1017 СМ3 Состав выращенных ЭС Оах1п! хРуАчг8Ь[ у г изопериодных с 1пЛ находится в пределах 0 91 < X < 0 92, 0 01 < у <0 05, 0 15 < 2 < 0 16 и 0 07 < х < 0 1, 0 07 < у <0 13, 0 77 < 5 <0 81

Исследование процессов кристаллизации эпитаксиальных слоев твердых растворов ЛlGaЛsSb проводили с целью использования полученных результатов при последующем выращивании многослойных гетероструктур, включающих в себя также и рассмотренные узкозонные твердые растворы GalnPAsSb Гетероэпитаксию твердых растворов ЛlGaЛsSb, изопериодных GaSb осуществляли при Т ~ 873К из растворов расплавов переохлажденных на 3 - 4°С по отношению к температуре ликвидуса Эпитаксиальные слои твердых растворов изопериодных GаSb, были получены в диапазоне (0 02 < X < 0 2)

Управление параметром решетки эпитаксиального слоя ЛlGaЛsSb при неизменном содержании алюминия в твердой фазе можно осуществлять путем варьирования концентрации мышьяка в жидкой фазе Однако в указанном случае это затруднено из-за малого интервала допускаемого переохлаждения растворов-расплавов, обогащенных сурьмой Исследования насыщенной жидкой фазы меюдом визуально-термического анализа показали, что ветичина АГьр в них не превышает сильно зависит от концентрации мышьяка

С цечью увеличения значения критического переохлаждения четверной раствор-расплав Л1 Ga-As Sb легировали ш При этом, расширяется температурный предел существования метастабильного однофазного раствора В то же время, легирование индием сопровождалось и побочным явлением при содержании индия в расплаве, превышающем 0 02 ат долей на подложке ОавЬ кристаллизовался пятерной твердый раствор А1х1п20а[ х гА8у5Ь| у (г>001) В связи с этим, для обеспечения согласования периодов кристаллических решеток гетеропары, потребовалось изменение состава жидкой фазы, которое осуществляли в соответствии с диаграммой состояния по мере возрастания концентрации индия в растворе расплаве увеличивали и содержание в нем мышьяка Особенностью указанной фазовой диаграммы является компенсационное влияние индия и мышьяка на температуру ликвидуса

Четвертая глава посвящена исследованию свойств многокомпонентных твердых растворов антимонидов

Для ТР Сах1П] хА$у8Ь[) проведено математическое моделирование ширины запрещенной зоны от состава Ев = 1(х,у) при 77 и 300К

Pacчет Ь^ осуществляли с использованием степенной интерполяционной зависимости, учитывающей вклад нелинейных эффектов, обусловленных статистическими флукгуациями состава

Параметры взяты из литературы, а

значения Г ¡„д^ = 0 6 И (-Оа1пА58Ь= 1 55 получены в результате расчета Е = Г(х,у), т к до настоящею времени являются наименее достоверными Полученные данные для параметров нелинейности могут быть использованы для построения изоэнергетических поверхностей ТР GalnAsSb во всем диапазоне составов при 77 и ЗООК

Структурное совершенство

эпитаксиальных слоев твердых растворов

оценивали по данным рентгеновский дифрактометрии. Поверхность

эпитаксиальных слоев была зеркально-гладкой, диапазон величин ППР 1,5 10 1 < Г <1,8-10 \ гетеро-структуры имели хорошее кристаллическое совершенство, для лучших образцов полуширина КДО

составляла 30 - 40 угл сек. О наличии резких гетерограниц можно судить по данным ВИМС (рис 4), из которых видно, что на границе раздела слой-подложка происходит резкое изменение концентрации компонентов, толщина эюй переходной области составляет 50 - 70 нм Длина волны ФЛ указанных эпитаксиальных слоев находилась в пределах 3,2 - 3,9 мкм (Г = 77К), интенсивность излучения ПТР заметно (-3-7 раз) превышала аналогичную для полученных четверных ТР Оа1пАз8Ь, имеющих близкие величины ширины запрещенной зоны Улучшение люминесцентных свойств ПТР связано с подавлением процессов СИШ Оже - рекомбинации за счет изменения зонной структуры Это обусловлено тем, что константа спин-орбитального расщепления в этих структурах больше ширины запрещенной зоны При этом процесс оже-рекомбинации с участием so-дырок подавлен. В резулыате внутренний квантовый выход излучения резко возрастает

Эпигаксиальные слои твердых растворов А1хСа| чАчу5Ь| у имели рассогласование в пределах { = (1 - 2) 103 Малые значения полуширины КДО для лучших образцов (12- 15 угл сек), а также наличие осцилляционных пиков на спектрах, доказывают однородность и высокое кристаллическое совершенство слоев при наличии резких гегерограниц

Спектры ФЛ структуры Оаосс^оояРопчАчщ^ЗЬо^/ТпАв представлены на рис 5 Линия ФЛ подложки п-1пА с энергией максимума Ьу = 400 мэВ, линия ФЛ ПТР -Ьу = 580 - 685 мэВ В преднамеренно нелегированном ПТР максимум ФЛ Ga1nAsSbP (Ьу=690 мэВ) обусловлен переходами "зона проводимости - двукратно ионизированный акцептор" Это подтверждается значительной полушириной спектра - кривая 1, которая является огибающей трех линий

фотолюминесценции, связанных с переходом "зона-зона" и двумя переходами "зона - двукратно ионизированный акцептор"

N ми

и Л» 4(1) (Я) Ш НИ) 1200 ИШ |«Ю 18«)

Рис 4 Зависимость состава ТР Gа1nPAsSb по толщине слоя (Ь) 1 - 1п, 2 - АБ, 3 - Sb, 4 - Ga, 5 - Р

Легирование ПТР акцепторной примесью Zn приводит к рекомбинации на более глубокий акцепторный уровень и смещению спектральной полосы в сторону меньших энергий на -20 мэВ при той же полуширине спектра Легирование ПТР донорной примесью Те приводит к компенсации р-типа проводимости, и появлению слабо выраженной

электронной проводимости Электроны с донорных уровней заполняют уровни мелких акцепторов, что приводит к рекомбинации через более глубокие акцепторные состояния В этом случае, максимум ФЛ ПТР, легированного Те, сдвигается в сторону меньших энергий (^=580 мэВ) по сравнению с преднамеренно не легированным ПТР на ПО мзВ, Ширина запрещенной зоны твердого раствора

может быть оценена как 695 мэВ (77 К)

Проведено исследование

электролюминесценции гетерострукгур InAs/GalnPAsSb Для интерпретации экспериментальных данных за основу был принят механизм люминесценции в разъединенной гетероструктуре II рода (т к исследуемый ТР по составу и ширине запретной зоны близок к соединению GaSb, которое образует с 1пА разъединенный гетеропереход II рода)

Для исследования ЭЛ были использованы как гетеропереходы подложка -эпитаксиальный спой, так и структуры с гомо- р - т| перехотами в толще самого твердого раствора Вольт-амперные

характеристики р - Р, р - N. п - N и п-Р структур слабо менялись в интервале температур 77 ЗООК, что свидетельствует о туннельном протекании тока Изотипные р - Р и N - п структуры имели выпрямляющие характеристики и обнаруживали ЭЛ в интервале 77 - ЗООК, в то время как Р - п структура характеризовалась отсутствием выпрямления и сигнала ЭЛ Это свидетельствует о том, что в полученной структуре InAs/GalnPAsSb реализуется разъединенный гетеропереход II рода

Анализ спектров ЭЛ структур п - N - р (77К) и п - Р - N (77, ЗООК) показал, что в обоих случаях спектры состоят из двух полос коротковолновой (685 -695 мэВ, 77К), обусловленной излучателыюй рекомбинацией в ТР, и длинноволновой (400 мэВ 77К), обусловленной излучательной рекомбинацией в подложке При 300 К максимумы излучения соответствуют 640 и 360 мэВ Температурный сдвиг максимумов отвечает температурному изменению ширины запрещенной зоны InAs 3x10* эВ/К, что свидетельствует о высоком кристаллическом совершенстве эпитаксиального слоя Предполагается, что излучательной областью в гомо р п переходе ТР, как и в !пАз. является "р"-область, т к диффузионная длина электронов много больше диффузионной длины

4 45 1 15 2

4 ' з' 2 1

77К А

1\ \ , \,. А

И) «0 4т0 № -в) 6Ш 650 1X1 750 »10

Рис 5 Спектры ФЛ структуры Оа0 5>21по овРо озАво овЭЬо 87/ЬА5

1 - нелегированный ГР,

2 - легирование Zn, 3 - легирование Те 4 - линия ФЛ подложки

дырок Подтверждением этого является совпадение спектров ФЛ р-материала ТР и

спектров ЭЛР N перехода

На основе юмо р - я перехода в № были изготовлены светодиоды с длиной

волны в максимуме излучения 1 9 мкм и полушириной 0 3 мкм

Основные выводы по работе

1 В рамках модели простых растворов выведены уравнения метастабильных равновесий - «упруго деформированная твердая - пятерная жидкая фазы» (когерентная фазовая диаграмма) Для систем GalnPAsSb/InAs, GalnPAsSb/GaSb, AlGalnAsSb/InP, AlGаlnPAs/GaAs, AlGalnPAs/InP AlGalnPSb/GaSb осуществлен pacчет контактного переохлаждения Показано, что отрицательные значения величины контактною переохлаждения, отражают положение границ термодинамической нестабильности соответствующсго твердого раствора, что связано с изменением кривизны зависимости свободной энергии твердою раствора от состава и приводит к изменению знака ее второй производной в указанных областях

2 Выведены уравнения для расчета факюра стабилизации при гетерозпитаксии ПТР типа А4В| С)П7Р] }, Расчет фактора стабилизации для систем GаlnPAsSb/InAs GalnPAsSb/GaSb, AlGalnPAs/GaAs показал, что ею отрицательные значения соответствуют областям термотинамической неустойчивости

3 Проведен анализ Ограничения по плавкости для систем GalnPAsSb/GaSb GalnPAsSbДnAs AlGalnAsSb/GaSb Показано, что ограничение по плавкости становится существенным, когда содержание компонента-растворителя в жидкой фазе снижается до 0 5 аг дол , а концентрация одною из металлоидных компонентов увеличивается до О 5 ат дот Область действия ограничения по плавкости изменяется в зависимости от знака упругой составляющей свободной энергии гегеросистемы

4 Проведено магематическое моделирование ширины запретной зоны в зависимости от состава для системы GalnAsSb Рассчитаны параметры нелинейности для построения изоэнергетических поверхностей твердых растворов GalnAsSb

5 Получены эпитаксиальные слои твердых растворов Gaх 1пьР^^Ь1у изопериодные с GaSb (100) в диапазоне составов 0 03 < х < 0 05, 0 03 < у < 0 1 0 7 4 < 5 < 0 83 при Т = 838 - 873К и InAs (111) при Г = 920 - 925К в области составов 0 91 <х <092, 0 01 < у < 0 05, 0 15 < £ < 0 16 и 0 07 < х < 0 1, 0 07 < у < 0 13, 0 77 < 5 < 0 81

6 Исследование ФЛ гетероструктуры Оа« |)^1по Аво я^Ьо нРо об/ОаЯЬ показало что интенсивность излучения ПТР заметно превышает таковую для полученных ранее четверных ГР имеющих близкие значения ширины запрещенной зоны Улучшение люминесцентных свойств ПТР связано с подавлением процессов CHHS оже рекомбинации за счет изменения зонной структуры

7 Получена гетероструктура Показано, что максимум фотолюминесценции легированного теллуром, сдвигается в сторону меньших энергий (Ьу = 580 мэВ) по сравнению с

нелегированным ТР на 110 мэВ, что связано с переходами «зона проводимости -двукратно ионизированный акцептор»,

8 Исследования электролюминесценции в гетероструктурах n-InAs/P-GalnPAsSb/N-GalnPAsSb показали, что волыамперные характеристики р-Р, p-N, n-N и n-P структур слабо изменяются в интервале температур 77 - ЗООК, что указывает на туннельный механизм протекания тока

9 В структуре Gao ^lfo osPo 05 Abo osSbo s7^nAs реализован разъединенный гетеропереход II рода Об этом свидетельствует отсутствие в P-n структуре выпрямляющих вольтамперных характеристик и сигнала ЭЛ в интервате температур 77 - ЗООК

10 На основе гетероструктуры Gao^InoosPoosASoogSbogv/InAs разработана светоизлучающая структура с максимумом интенсивности излучения и фогочувствительности в области 19 мкм

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Когновицкая, Е А Особенности получения пятикомпонентных твердых растворов GaxlnIxAsyPzSbI yz изопериодических с GaSb / Е А Когновицкая // II Городская научная конференция студентов и аспирантов по физике полупроводников и полупроводниковой наноэлектронике тез докл , i Санкт Петербург, 10 - 11 дек , 1998 г - СПб Изд-во СПбГТУ, 1998 - С 32

2 Кузнецов, В В Введение в физико-химический анализ учебное пособие / В В Кузнецов, ЭР Рубцов, Е А Когновицкая -СПб Изд-во СПб ЭТУ (ЛЭТИ), 1998 -44 с

3 Kuznetsov, V V Methodology of formation of epitaxial heterostricture with given properties / VV Kuznetsov, ER Rubtsov, Е A Kognovitskaya // The 12th International Confeience on Crystal Growth (ICCG-12), Jerusalem, 26-31 July, 1998 -Jerusalem Org Com, 1998 -P 480

4 Vasil'ev, VI Growth and characterization of GalnAsPSb pentanary solid solutions, isopenodic to GaSb substrates /VI Vasil'ev. M V Baidakova, Е A Kognovitskaya et // Third International Conference Mid-infrared Optoelectronics materials and Devices (MIOMD), Aachen, 5-7 Sept ,1999 - Aachen Org Com , 1999 - P 9

5 Vasil'ev, VI Crystallization of GaxInIxRyAsxSbIyz, solid solutions from Sb-rich melts / VI Vasil'ev, T N Popova, N N Faleev, V V Kuznetsov, Е A Kognvitskaya, Е R Rubtsov // Proceedings of the Fifth International Conference on Intermolecular Interactions in Matter (IIM-5), Lublin, 2-4 Sept, 1999 - Lublin, Politechnika Lubelska, 1999 - P 93-95

6 Vasil'ev, V I The study of Sb-nch regions in the phase diagrams of Ga-In-As-Sb, Gain P As Sb and Al-Ga-In-As-Sb multicomponent systems / V I Vasil'ev, S N Losev, V M Smirnov, V V Kuznetsov, Е A Kognovitskaya, Е R Rubtsov // Proceedings of the Fifth International Conference on Intermolecular Interactions in Matter (IIM-5), Lublin, 2 - 4 Sept ,1999 - Lublin, Pohtechnika Lubelska, 1999 - P 96 -100

7 Когновицкая, F А Зависимость ширины запрещенной зоны от состава твердых растворов Gaj xInxAsySbI y/GaSb / Е А Когновицкая // Поверхность и границы раздела структур микро- и наноэлектроники тез докл второй науч молодежной шк, г Санкт-Петербург, 2-4 дек, 1999 г - СПб Изд во СПбГЭТУ (ЛЭТИ), 1999-С 36

8 Кузнецов, В В Моделирование эпитаксии и? жидкой фазы пятерных твердых растворов / В В Кузнецов, Е А Когновицкая, Э Р Рубцов и др // IX Национальная конференция по росту кристаллов (НКРК - 2000) тез докл девяюй нац конф по росту кристаллов г Москва 16 20 окт 2000 г -М изд во ИК РАН, 2000 С 236

9 Когновицкая Е А Особенности эпитаксии из жидкой фазы GalnPAsSb на подножках InAs и GaSb/ Е А Когновицкая В В Кузнецов, Э Р Рубцов и др // IX Национальная конференция по росту кристаллов (НКРК 2000) тез докл девятой нац конф по росту кристаллов, г Москва 16 20 окт 2000 г М изд во ИК РАН 2000 С 349

10 Васильев В И Получение эпитаксиальных слоев пятикомпонентных твердых растворов GalnAsSbP изопериодических с GaSb/ В И Васильев F А Когновицкая В И Кучинский и др // IX Национальная конференция по росту кристаллов (НКРК - 2000) тез докл девятой нац конф по росту кристаллов г Москва 16 20 окт 2000 г - М изд-во ИК РАН, 2000 С 109

11 Kuznetsov V V Modeling of epitaxial crystallization ot GalnPAsSb quinary solid solutions / V V Kuznetsov F A Kognovitskaya, F R Rubtsov et // Third International Woikshop on Modeling in Crystal Giowth, New York 18-20 Oct 2000 -NY 2000 -P 98

12 Kuznetsov VV About heteroepitaxial ciystallization of solid solutions GalnPAsSb / V V Ku7netsov F A Kognovitskaya F R Rubtsov // 6lh International Conference on Intermolecular Interactions in Matter (I1M-6), Gdansk 10 - И Sept, 2001 Gdansk Politechnika Gdanska 2001 -P 3

13 Васильев, В И Получение эпитаксиальных слоев пягикомпонентных твердых растворов GalnAsPSb изопериодических с GaSb / В И Васильев I С Гатис Е А Когновицкая и др // Поверхность Рентгеновские синхротронные и нейтронные исследования 2002 №3 -С 81 87

14 Аидаралиев, М Изопериодные структуры GalnPAsSb/InAs для приборов ИК оптоэлектроники / М Айдаралиев, Н В Зотова С А Карандашев, Б А Матвеев М А Ременный Н М Стусь ГН Талалакип В В Шустов В В Кузнецов FA Когновицкая //ФТП -2002 Т 36 Вып 8 -С 1010- 1015

15 Кузнецов В В Фазовые равновесия пятерных систем А3В5 С упруго-напряженной твердой фазой // В В Кузнецов Э Р Рубцов В И Ратушныи, F А Когновицкая// X Национальная конференция по росту кристаллов (НКРК -2002) тез докл десятой нац конф по росту кристаллов г Москва 24 29 нояб 20021 -М изд-во ИК РАН 2002 -С 541

16 Рубцов ЭР Когерентная фазовая диаграмма пятерных систем на основе соединении А3В5 / ЭР Рубцов, В В Кузнецов, В И Ратушный, Е А Когновицкая // ЖФХ - 2003 Т 77, № 2 - С 250 - 254

17 Kognovitskaya Е A Features of the thermodynamic description of the isomorphic A3B5 solid solutions /E A Kognovitskaya V V Kuznetsov // 7lh International Conference on Intermolecular and Magnetic Interactions in Matter Miedzyzdroje, 4 -7 Sept 2003 - Szczecin, Techn University of Szczecin, 2003 Р 8

18 Кузнецов В В Фазовые равновесия пятерных систем А3В5 с упруго-напряженной твердой фазой /В В Кузнецов Э Р Рубцов В И Ратушныи F А Когновицкая //Кристаллография -2004 - Т 49 №2 -С 249 252

19 Kuznetsov, V V Semiconductor heterostructures on the basis on GalnPAsSb quinary solid solutions for infrared optoelectronics (Полупроводниковые структуры на основе пятерных твердых растворов GalnPAsSb для инфракрасной оптоэлектроники) // V V Kuznetsov, Е A Kognovitskaya, I N Arsent'ev et / The 14th International Conference on Crystal Growth (ICCG - 14), Grenoble, 9-13 Aug , 2004 - Grenoble, Org Com , 2004 - P 1197

20 Кузнецов, В В Электрические и оптические свойства гетероструктур на основе твердых растворов GalnPAsSb / В В Кузнецов, Е А Когновицкая // Химия твердого тела и современные микро и нанотехнологии тез докл четвертой межд конф, г КИСЛОВОДСК, 19-24 сент, 2004 г - Ставрополь изд-во СевКавГТУ, 2004 - С 492

21 Кузнецов, В В Эффект стабилизации периода решетки в пятерных твердых растворах А3В5 //В В Кузнецов, Э P Рубцов, Е A Koi новицкая // XI Национальная конференция по росту кристаллов (НКРК - 2002) тез докл одиннадцатой нац конф по росту кристаллов г Москва, 13-17 дек 2004 г -М изд-во ИК РАН, 2004 - С 432

Подписано в печать 21 03 05 Формат 60*84 1/16 Бумага офсетная Печать офсетная Печ л 1,0 Тираж 100 экз Заказ 10

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательства СПбГЭТУ "ЛЭТИ"

Издательство СПбГЭТУ "ЛЭТИ" 197376, С Петербург, ул Проф Попова, 5

849

22 í::y

S

û

Введение.

Глава 1. Получение, основные свойства и применение многокомпонентных твердых растворов на основе соединений А3В5 (обзор литературы).

1.1. Закономерности изменения основных свойств многокомпонентных твердых растворов.

1.2. Термодинамика многокомпонентных твердых растворов.

1.2.1. Особенности термодинамического описания фазовых диаграмм изоморфных многокомпонентных твердых растворов.

1.2.2. Определение границ существования многокомпонентных твердых растворов.

1.2.3. Межфазная поверхностная энергия границы раздела «жидкость - твердое».

1.3. Геропереходы I и II рода на основе многокомпонентных антимонидов.

1.4. Применение гетероструктур на основе изоморфных многокомпонентных твердых растворов с низкой термодинамической устойчивостью.

Выводы к главе 1.

Глава 2. Фазовые превращения при жидкофазной эпитаксии пятерных твердых растворов с низкой термодинамической устойчивостью.

2.1. Проектирование эпитаксиальных гетероструктур на основе многокомпонентных твердых растворов с заданными свойствами.

2.2. Когерентная диаграмма состояния пятерных систем.

2.3. Стабилизирующее влияние упругих напряжений на период решетки пятерных твердых растворов.

2.4. Термодинамические ограничения при получении полупроводниковых изоморфных систем пятерных твердых растворов.

Выводы к главе 2.

Глава 3. Особенности кристаллизации многокомпонентных твердых растворов А3В5.

3.1. Анализ фазовых равновесий в системе Са-1п-Р-А5-8Ь.

3.2. Определение температуры ликвидуса пятерных систем на основе соединений А3В5.

3.3. Методы исследования гетероструктур многокомпонентных антимонидов А3В5.

3.4. Жидкофазная гетероэпитаксия многокомпонентных твердых растворов антимонидов.

3.4.1 Получение эпитаксиальных слоев из растворов-расплавов, обогащенных сурьмой.

3.4.2 Получение эпитаксиальных слоев из растворов-расплавов, обогащенных индием.

Вывод к главе 3.

Глава 4. Исследование свойств твердых растворов многокомпонентных * антимонидов.

4.1. Зависимость ширины запрещенной зоны от состава (GalnAsSb).

4.2. Структурное совершенство эпитаксиальных слоев.

4.3. Фотолюминесцентные свойства твердых растворов GalnPAsSb, изопериодных GaSbHlnAs.

4.4. Электролюминесценция гетероструктур GalnPAsSb/InAs.

4.4.1. Электролюминесценция изотипного Р-р гетероперехода.

4.4.2. Электролюминесценция изотипного N-n гетероперехода.

4.4.3. Электролюминесценция гомо р-n перехода в объеме твердого раствора.

4.4.4. Фотоответ roMO-P-N-перехода в объеме твердого раствора.

Выводы к главе 4.

Разработка волоконно-оптических линий связи третьего поколения на основе флюоридных волокон с минимальной дисперсией и минимальными оптическими потерями [1] диктует необходимость освоения средней ИК - области спектра (2-5 мкм). В этой спектральной области располагается большинство линий поглощения промышленных и природных газов, т.е. этот спектральный диапазон становится наиболее перспективным для создания медицинских приборов [2], систем лазерной спектроскопии и локации [3, 4], аппаратуры экспресс-мониторинга окружающей среды [5, 6] и т.д.

Перспективными материалами для разработки оптоэлектронной элементной базы в диапазоне 2 - 5-мкм являются узкозонные твердые растворы (TP) на основе соединений

О с

А В . К ним, прежде всего, относятся четырехкомпонентные твердые растворы GalnAsSb и InPAsSb. Характерной их особенностью является возможность широкого варьирования фундаментальными, а, следовательно, и функциональными свойствами в зависимости от состава и условий синтеза. Существенно меньше внимания уделяется исследованию и получению пятикомпонентных твердых растворов (ПТР), в частности GalnPAsSb, хотя их несомненное достоинство - возможность независимого изменения трех параметров: ширины запрещенной зоны, периода кристаллической решетки и коэффициента термического расширения - является определяющим при выборе материалов гетеропары для формирования гетероперехода со свойствами идеального контакта.

К началу выполнения настоящей работы в литературе имелась ограниченная

Ч в информация по ПТР А В в основном теоретического характера. Противоречивы и неполны сведения по термодинамике ПТР, закономерностям изменения их электрофизических свойств. Широкая область термодинамической нестабильности ПТР вносит серьезные ограничения на возможность их синтеза в заданном диапазоне составов. В диссертационной работе установлены взаимосвязи между термодинамическими параметрами компонентов, составляющих твердый раствор, фазовыми границами, условиями синтеза, исследованы закономерности эпитаксиального роста при получении гетероструктур на основе многокомпонентных антимонидов А3В5.

Цель работы: разработка методики получения пятикомпонентных твердых растворов на основе соединений А3В5 с заданными свойствами и новых гетероструктур Са1пРАз5Ь/Са5Ь,

Оа1пРА55Ь/1пА$ для формирования оптоэлектронных приборов (светодиодов, фотодиодов) в спектральном диапазоне 2-5 мкм.

Достижение поставленной цели осуществляли посредством:

1. Применения корректной термодинамической модели описания фазовых диаграмм ПТР;

2. Разработки термодинамического описания упругодеформированных метастабильных

9 г систем на основе ПТР А В и прогнозирования их параметров;

3. Исследования фазовых равновесий в системе Оа-1п-Р-А$-5Ь;

4. Анализа распределения компонентов в эпитаксиальных гетероструктурах Са1пРА55ЬЮа5Ь, Оа1пРА85Ь/1пА8;

5. Экспериментального исследования спектральных характеристик гетероструктур Са1пРА55Ь/Са8Ь, Са^РАзБЬЛпАз;

Научная новизна

1. В рамках модели простых растворов выведены уравнения когерентной диаграммы состояния для пятерных изоморфных систем на основе соединений А3В5;

2. Рассчитано ограничение по плавкости для твердых растворов GaxIni.xPyAszSbi.y-z — изопериодных ваЗЬ, 1пАз и А1хСау1п1.х.уА5г5Ь1.2/Оа5Ь;

3. Рассмотрено стабилизирующее влияние упругих напряжений на период кристаллической решетки ПТР;

4. Выведено выражение для фактора стабилизации ПТР типа АхВ1.хСу02Е].у2 и проведен его расчет для Са1пРА55Ь и АЮа1пРАз, изопериодных СаБЬ и ¡пАб;

5. Обнаружено смещение максимума фотолюминесценции на 110 мэВ в сторону меньших энергий (Ьу = 580 мэВ) для Сао,921по.о8Ро,05А5о,о85Ьо,87, легированного теллуром, по сравнению с нелегированным твердым раствором, что связано с переходами «зона проводимости - двукратно ионизированный акцептор».

Практическая ценность работы

1. Разработано программное обеспечение для расчета параметров технологического процесса жидкофазной эпитаксии многокомпонентных систем А3В5;

2. Получены эпитаксиальные слои твердых растворов Gaxlni.xPyAszSbi.y.z изопериодные с: GaSb(lOO) в диапазоне составов 0.03 <х <0.05, 0.03 < у <0.1, 0.74 <z< 0.83 при Т = 838 -f- 873К и InAs (111) при Т = 920-^925К в области составов 0.91 <х <0.92, 0.01 < у < 0.05, 0.15 < z < 0.16 и 0.07 < х < 0.1, 0.07 < у < 0.13, 0.77 < z < 0.81.

3. В структуре Gao.92In0.08Po.o5As0.08Sb0.87/InAs реализован гетеропереход II рода. На основе указанной системы разработана гетероструктура с максимумом интенсивности излучения и фоточувствительности в области 1,9 мкм.

Научные положения, вносимые на защиту

1. Протяженность областей термодинамической нестабильности пятерных твердых растворов симбатна областям протяженности отрицательных значений величин контактного переохлаждения и фактора стабилизации, что определяется изменением кривизны зависимости свободной энергии пятерного твердого раствора от состава.

2. Область действия ограничения по плавкости изменяется в зависимости от знака упругой составляющей свободной энергии гетеросистемы. Отрицательное значение дилатационной реакции кристаллической решетки твердого раствора в системе «пленка-подложка» расширяет область действия ограничения;

3 5

3. Ограничение по плавкости в пятерных системах на основе антимонидов А В становится существенным, когда содержание металлического компонента (А3) в жидкой фазе снижается до 0.5 ат. дол., а концентрация одного из металлоидных компонентов (В5) увеличивается до 0.5 ат. дол.

Апробация работы

Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на II Городской научной конференции студентов и аспирантов по физике полупроводников и полупроводниковой наноэлектронике Санкт-Петербург, 1998 г., 12th, 14th - International Conference on Crystal Growth - Jerusalem - Israel, 1998 г., Grenoble - France, 2004 г., 5th, 6th - International Conference on Intermolecular Interactions in Matter Lublin. - Poland, 1999 г., Gdansk - Poland, 2001 r. Third

International Conference Mid-infrared Optoelectronics materials and Device (MIOMD) Aachen. — Germany, 1999 г., 2ой научной молодежной школе «Поверхность и границы раздела структур микро- и наноэлектроники», Санкт-Петербург - 1999 г., Third International Workshop on Modeling in Crystal Growth. New York. - USA, 2000 г., IX, X, XI - Национальной конференции по росту кристаллов. Москва - 2000 г., 2002 г., 2004 г., 7th International Conference on Intermolecular and Magnetic Interactions in Matter. Miedzyzdroje - Poland, 2003 г., IV Международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» Кисловодск-Ставрополь, 2004 г.

Публикации

По материалам диссертации опубликована 21 печатная работа, из них - 4 статьи, тезисы к 16-ти докладам на международных, российских научно-технических конференциях, 1 учебное пособие.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, списка литературы, включающего 225 наименований. Основная часть работы изложена на 139 страницах машинописного текста. Работа содержит 47 рисунков и 9 таблиц.

Выводы к главе 4

1. Проведено математическое моделирование ширины запретной зоны в зависимости от состава для системы Ga-In-As-Sb. Рассчитаны параметры нелинейности интерполяционной зависимости Eg(x,y).

2. Показано, что интенсивность излучения ПТР GalnPAsSb/GaSb заметно превышает таковую для полученных ранее четверных TP GalnAsSb, имеющих близкие значения ширины запрещенной зоны. Улучшение люминесцентных свойств ПТР связано с подавлением процессов CHHS оже - рекомбинации за счет изменения зонной структуры. Это обусловлено тем, что константа спин-орбитального расщепления Aso в этих структурах больше ширины запрещенной зоны Eg. При этом процесс оже-рекомбинации с участием so-дырок подавлен. В результате резко возрастает внутренний квантовый выход излучения.

3. Данные двухкристальной рентгеновской дифрактометрии показали, что поверхность полученных эпитаксиальных слоев твердых растворов GalnPAsSb, AlGaAsSb, AlInGaAsSb, изопериодные GaSb, была зеркально-гладкой, а сами гетероструктуры, имели хорошее кристаллическое совершенство.

4. Показано, что максимум фотолюминесценции ПТР Gao,92lno,o8Po,05Aso,o8Sbo,87^nAs, легированного теллуром, сдвигается в сторону меньших энергий (hv = 580 мэВ) по сравнению с нелегированным ПТР на 110 мэВ, что связано с переходами «зона проводимости - двукратно ионизированный акцептор»;

5. Исследования электролюминесценции в гетероструктурах: n-InAs/P-GalnPAsSb/N-GalnPAsSb показали, что вольтамперные характеристики р-Р, p-N, n-N и n-Р структур слабо изменяются в интервале температур 77-ЗООК, что указывает на туннельный механизм протекания тока.

6. В структуре Ga0.92In0.08P0.05As0.08Sb0.87/InAs реализуется разъединенный гетеропереход II рода. Об этом свидетельствует отсутствие в данной Р-n структуре выпрямляющих вольтамперных характеристик и сигнала ЭЛ в интервале температур 77-ЗООК.

7. На основе системы Ga0.92In0.08P0.05As0.0sSb0.87/InAs разработана гетероструктура с максимумом интенсивности излучения и фоточувствительности в области 1,9 мкм.

Заключение

1. Предложена методика проектирования эпитаксиальных гетероструктур на основе многокомпонентных твердых растворов соединений А3В5.

2. Выведены уравнения когерентной фазовой диаграммы и получено выражение для фактора стабилизации изоморфных твердых растворов типа AxBi.xCyDzEi.y-z. Проведен расчет величин контактного переохлаждения и фактора стабилизации для систем Са^РАвБЬ, АЮа1пАз5Ь, изопериодных ¡пАв и ва5Ь в диапазоне температур и составов гетероэпитаксиального процесса. Показано, что значительную часть фазового пространства занимают области отрицательных значений величин контактного переохлаждения, положение которых совпадает с положением областей термодинамической неустойчивости пятикомпонентных твердых растворов, в которых фактор стабилизации также отрицателен. Это связано с изменением кривизны зависимости свободной энергии от состава твердого раствора.

3. Анализ диапазона составов, на который распространяется ограничение по плавкости, проведенный для систем Са1пРА55Ь/Са5Ь (¡пАб) и АЮа1пА58Ь/Оа8Ь показал, что с ростом температуры область составов на которую, накладывается указанное ограничение, расширяется, а диапазон составов термодинамической неустойчивости сужается. Ограничение по плавкости может проявляться при температурах ниже температуры плавления самого легкоплавкого компонента твердого раствора, что подтверждает положение изотермы солидуса в системе АЮаТпАэЗЬ/ОаЗЬ (Т=793). Знак упругой составляющей влияет на диапазон составов твердых растворов, на который действует ограничение по плавкости: при отрицательном рассогласовании в гетеропаре Г < 0 - диапазон составов сужается, а при положительном - { >0 расширяется.

4. В рамках модели простых растворов для системы Оа-1п-Р-А5-8Ь осуществлен анализ фазовых равновесий в диапазоне температур и составов гетероэпитаксиального процесса. Рассчитаны температуры и составы ликвидуса и солидуса вдоль изопериодов 1пА$ и ваБЬ. Проведено экспериментальное исследование поверхности ликвидуса указанной системы, получено хорошее соответствие расчетных и экспериментальных данных. ф 5. Правила сингулярной полиэдрации многокомпонентных систем позволяют формировать твердые растворы Са^АвБЬ, АЮаАвЗЬ, АЮа1п8ЬА8, Са1пРА88Ь на подложке ваБЬ из растворов - расплавов, обогащенных сурьмой и твердые растворы Оа!пРА55Ь/1пА5 из растворов-расплавов, обогащенных индием. Смену области фазового пространства, из которой осуществляли кристаллизацию проводили с целью увеличения термодинамической устойчивости гетерограницы «многокомпонентный раствор -расплав - бинарная подложка».

6. Проведено математическое моделирование ширины запретной зоны в зависимости от состава для системы Са1пАз8Ь/Оа8Ь при температурах 77 и 300К. Рассчитаны параметры нелинейности интерполяционной зависимости Её(х,у).

7. В гетероструктурах Са1пРА88Ь/Са8Ь интенсивность фотолюминесценции превышает аналогичную для полученных ранее гетероструктур на основе четверных твердых растворов СаЬАзБЬ/СаЗЬ, имеющих близкие значения ширины запрещенной зоны. Улучшение люминесцентных свойств ПТР связано с подавлением процессов СННБ оже -рекомбинации за счет изменения зонной структуры.

8. Исследования фотолюминесценции пятерного твердого раствора Оао,921по,о8Ро,05А5о,о83Ьо,87/1пА8 показали, что при легировании теллуром максимум излучения сдвигается в сторону меньших энергий по сравнению с нелегированным ПТР на 110 мэВ, что связано с переходами «зона проводимости - двукратно ионизированный акцептор».

9. Исследованы процессы электролюминесценции как для гетеропереходов подложка (1пАз) - эпитаксиальный слой (Са1пРА88Ь), так и структур с гомо- р-п переходами в объеме твердого раствора: п-1пА5/Р-Оа1пРА58Ь/К-Оа1пРА58Ь. Вольтамперные характеристики р-Р, р-И, п-И и п-Р структур, слабо изменялись в интервале температур 77-300К, что говорит о туннельном механизме протекания тока.

10. В Р-п гетероструктуре Gao.92In0.08P0.05As0.08Sb0.87/InAs реализован разъединенный гетеропереход II рода, на что указывают вид вольт-амперных характеристик и отсутствие сигнала электролюминесценции в интервале температур 77-300К. На основе указанной системы разработана гетероструктура с максимумом интенсивности излучения и фоточувствительности в области 1,9 мкм.

В заключении мне бы хотелось выразить благодарность за руководство и помощь на всех этапах работы моему научному руководителю, профессору Кузнецову В.В.

Настоящая работа была бы невозможна без участия доц. Рубцова Э.Р., внесшего неоценимый вклад в разработку интерфейсов программного обеспечения.

Хочется выразить благодарность с.н.с. Васильеву В.И. за помощь в проведении экспериментов и обсуждении результатов.

Искренне признательна научной группе лаборатории инфракрасной оптоэлектроники ФТИ им. А.Ф. Иоффе - с.н.с. Матвееву Б.А., Стусю Н.М. и В.В. Шустову за совместную работу и помощь в обсуждении полученных результатов.

Я весьма признательна проф. Зегре Г.Г. за полезные обсуждения результатов диссертации.

Благодарю всех своих коллег за техническую и моральную поддержку в процессе работы над диссертацией.

1. D.C. Tran, G.H. Sigel and B. Bendow Heavy metal fluoride glasses and fibers: A Review. // J. of Lightwave Technology. - 1984. - v.2 - N 5. - p. 566 - 586.

2. Lucas J. Infrared fibers // Infr. Phys. 1985. - v.25. - N 1/2. - p. 277 - 281.

3. Kavaya M. Coherent laser radar provides eye-safe operation. // Laser Focus World. 1991. -N 1. - p. 27-28.

4. Andreev O.I., Lukin A.B., Lubchenko V.V. et al. Multipurpose miniature solid-state lasers. // J. of Optics. 1995. - № 7. - p. 71 - 77.

5. Martinelli R.U. Mid-infrared wavelengths enhance tragegas sensing. // Laser Focus World. -1996. v.32. - N 3. - p. 77-81.

6. Popov A.A., Sherstnev V.V., Yakovlev Yu.P., Baranov A.N. and Alibert C. Powerful mid-infrared light emitting diodes for pollution monitoring. // Electr. Lett. 1997. - v. 33, N 1. - p. 86 -88.

7. Курнаков H.C. Введение в физико-химический анализ. М.: Л.: Изд-во АН СССР, 1990. -420 с.

8. Вигдорович В.Н., Селин А.А., Ханин В.А. Анализ зависимости свойств от состава для пятикомпонентных твердых растворов // Неорг. материалы. 1982. - т. 18. - № 10. - с. 16971699.

9. B.C. Сорокин, Э.Р. Рубцов Расчет спинодальных изотерм в пятикомпонентных твердых растворах А3В5 // Неорг. материалы. 1993. - т. 29. - № 1. - с. 28 - 32.

10. Захаров A.M. Многокомпонентные металлические системы с промежуточными фазами. -М.: Металлургия, 1985. 129 с.

11. П.Захаров A.M. О полиэдрации многокомпонентных систем с изоморфными промежуточными фазами. // ЖФХ. 1978. - т. 52. - № 10. - с. 2467.

12. Андреев В.М., Долгинов Л.М., Третьяков Д.Н. Жидкостная эпитаксия в технологии полупроводниковых приборов. М.: Сов. Радио, 1975 - 223 с.

13. Васильев В.И., Кузнецов В.В., Мишурный В.А. Эпитаксия GaxIni.xAsySbi.y с использованием сурьмы в качестве рестворителя // Неорг. материалы. 1990. - т. 26. - № 1.-с. 23 - 27.

14. Vasil'ev V.I., Deryagin A.G., Kuchinskii V.I. et. al. Low-threshold lasers based on GaSb/GalnAsSb/AlGalnAsSb double heterostructures prepared by liquid-phase epitaxy from antimony-rich fluxes //Tech. Phys. Lett. 1996. - v. 22. - p. 52 - 53.

15. Васильев В.И., Дерягин А.Г., Кучинский В.И. и др. Свойства твердых растворов GalnAsSb в области спинодального распада, полученных из сурьмянистых растворов-расплавов методом жидкофазной эпитаксии // Письма в ЖТФ. 1998. - т. 24. - № 6. - с. 58 -62.

16. Долгинов J1.M., Елисеев П.Г., Исмайлов И. Инжекционные излучательные приборы на основе многокомпонентных полупроводниковых твердых растворов. / Итоги науки и техники ВИНИТИ. Сер. Радиотехника, Москва. 1980. - т.21. - с. 3 - 115.

17. Кузнецов В.В., Москвин П.П., Сорокин B.C. Неравновесные явления при жидкостной гетероэпитаксии полупроводниковых твердых растворов. М.: Металлургия. - 1991. - 176 с.

18. Рубцов Э.Р., Сорокин B.C., Кузнецов В.В. Прогнозирование свойств гетероструктур на основе пятикомпонентных твердых растворов А3В5. // ЖФХ. 1997. - т.71. - N 3. - с. 415420.

19. Adachi S. Band gaps and refractive indices of AlGaAsSb, GalnAsSb and InPAsSb: Key properties for a variety of the 2 4 цш optoelectronic device applications // J. Appl. Phys. - 1987.-v. 61.-N10.-p. 4869-4876.

20. Гореленок A.T., Москвин П.П., Сорокин B.C. и др. Зависимость ширины запрещенной зоны от состава твердых растворов. // ФТП. 1981. - т.15. - N 12. - с. 2410 - 2413.

21. Dutta P.S. and Bhat H.L. The physics and technology of gallium antimonide: An emerging optoelectronic material // J. Appl. Phys. 1997. - v. 81. - N9. - p. 5821 - 5870.

22. Mikhailova M.P., Titkov A.N. Type II heterojunction in the GalnAsSb/GaAs system. // Sem.Sci.Techn. 1994. - v.9. - p. 1279-1295.

23. Долгинов JI.M., Дракин A.E., Дружинина Л.В. и др. Инжекционные лазеры на основе гетероструктур AlGaAsSb/GaSb и InGaAsSb/GaSb. // Труды ФИАН. 1983. - т.141. - с. 46-61.

24. Воронина Т.И., Джуртанов Б.Е., Лагунова Т.С. и др. Электрические свойства твердых растворов на основе GaSb (GalnAsSb, GaAlAsSb) в зависимости от состава // ФТП. 1998. -т.32. - N3. - с. 278 - 284.

25. Kranzer D. Mobility of holes of Zine-Blende III-V and II-VI compounds // Phys.Stat.Solidi (a). -1974.-v.26.-Nl.-p. 11-52.

26. Jakovetz W., Ruhle W., Breeuningen K., et. al. Luminescence and photoconductivity of undoped p-GaSb // Phys.Stat.Sol.(a). 1980. - v. 12. - N 1. - p. 169 - 174.

27. Brigss AG., Challis LJ. Photon scattering by acceptor defects in GaSb and GaSb-InSb alloys // J.Phys.C.Sol.St.Phys. 1969. - v.2. - N 7. - p. 1353 - 1356.

28. Van der Meulen Y.J. Growth properties of GaSb: the struture of the residual centers 11 J.Phys.Chem.Sol. 1967.- v.28. - N 1. - p. 25 - 32.

29. Chidley E.T., Hauwood S.К., Henriques А.В. et al. Photoluminescence of GaSb grown by metalorganic vapour phase epitaxy // Semicond.Sci.Technol. -1991. v.6. - № 1. - p. 45 - 53.

30. Effer D.E., Effer P.J. Investigation into the apparent purity limit in GaSb // J.Phys.Chem.Sol. -1964.-v. 25.-p. 451 -460.

31. Nakashima K. Electrical and optical studies in gallium antimonide // Jap J.Appl.Phys. 1981. -v.20. - №4.-p. 1085- 1094.

32. Ichimura M., Higuchi K., Wada T. et. al. Native defects in the AlxGaixSb alloy semiconductor // J Appl.Phys. 1990. - v.68. - № 12. - p. 6153 - 6158.

33. Акчурин P.X., Жегалин B.A., Чалдышев ВВ. Электрические и фотолюминесцентные свойства эпитаксиальных слоев GaSb<Bi> и GaSb<Bi,Sn>, полученных из висмутовых растворов // ФТП. 1992. - т.26. - вып.8. - с. 1409 - 1414.

34. Ruble W., Bimberg D. Linear and quadratic Zeeman effect of excitons bound to neutral acceptors in GaSb // Phys.Rev.B. 1975. - v. 12. - № 06. - p. 2382 - 2390.

35. Johnson EL, Fan H.Y Impurity and exiton effects on the infrared absorption edges of III-V compounds // Phys.Rev.A.- 1965. v.139. - № 6. - p. 1991 - 2001.

36. Guggenheim E.A. Thermodynamics. North-Holland. 3-th ed. Amsterdam.- 1957. p. 250.

37. Дедегкаев T.T., Крюков И.И., Лидейкис Т.П. и др. Фазовая диаграмма Ga-In-Sb для жидкостной эпитаксии. // ЖТФ. 1978. - т.48. - в.З. - с. 599 - 605.

38. Jordan A.S., Ilegems M. Solid-liquid equilibria for quaternary solid solutions involving compound semiconductors in the regular solution approximation. // J. Phys. Chem. Solids. 1975. -v.36. - N 14. - p. 329 - 342.

39. Blom G.M., Plaskett T.S. Indium-gallium-antimonide ternary phase diagram. // J. Electrochem. Soc.- 1971.-V.118.-N ll.-p. 1831 1834.

40. Stmgfellow G.B. Calculation of ternary and quaternary III-V phase diagrams. // J. Cryst. Growth. 1974. - v.27. - p. 21-34.

41. Wu T.Y., Pearson G.L. Phase diagram, crystal growth and band structure of InxGaixAs. // J. Phys. Chem. Solids. 1972. - v.33. - N 2. - p. 409.

42. Dolginov L.M., Eliseev P.G., Lapshin A.N. et. al. A study of phase equilibria and heterojunction in Ga-In-As-Sb quaternary system // Krist. und Technik. 1978. - v. 13. - N6. - p. 631.

43. Jordan A.S. Activity coefficients for a regular multicomponent solution // J. Electrochem. Soc. 1972. - v. 119. - N. 1. - p. 123 - 124.

44. Sankaran R., Antypas G.A. Liquid phase epitaxial growth of GalnAsSb on (111) GaSb // J. Cryst. Growth. 1976. - v. 36. - N.l. - p. 198.

45. Капо Н., Miyzawa S., Sugiyama К. Liquid-phase epitaxy of GaiyInyAsxSbi.x quaternary alloyson GaSb //Jap. J. Appl. Phys. 1979. - v. 18. - N. 11. - p. 2183.

46. Kabayashy N., Horikoshy, J. Uemura C. Liquid phase epitaxial growth of InGaAsSb/GaSb and InGaAsSb/AlGaAsSb DN wafers // Jap. J. Appl. Phys. 1979. - v.l8. - N. 11. - p. 2169 - 2170.

47. Бочкарев А.Э., Гульгазов B.H., Долгинов JI.M. и др. Кристаллизация твердых растворов GaxIm.xAsySbi.y на подложках из GaSb и InAs // Неорг. материалы. 1987. - т. 23. - № 10. - с. 1610-1614.

48. Баранов А.Н., Литвак A.M., Чернева Т.В. и др. Анализ фазовых равновесий в системе 1п-As-Sb с использованием модели квазирегулярных ассоциированных растворов // Неорг. материалы. 1990 - т. 26. - № 10. - с. 2021 - 2025.

49. Литвак A.M., Чарыков Н.А. Новый термодинамический метод расчета фазовых диаграмм двойных и тройных систем, содержащих In, Ga, As и Sb. // Неорг. материалы. 1991. - т. 27. -№2.-с. 225-230.

50. Antypas G.A., Edgecumbs J. Distribution coefficientes of Ga, As and P during growth of InGaAsP laers by liquid-phase epitaxy. // J. Cryst. Growth. 1976. - v.34. - p. 132.

51. Astles M., Hill H., Williams A.J. et. al. Studies of the InxGai.xSbyAsi.y quaternary alloy system. Liuid-phase growth and assessment. // J. Electr. Mater. 1986. - v.15. - N 1. - p. 41 - 49.

52. Литвак A.M., Чарыков Н.А. Новый термодинамический метод расчета фазовых1 сравновесий расплав-твердое тело системы А В // ЖФХ. 1990. - т.64. - № 9. - с. 2331 - 2337.

53. Гусейнов А.А., Джуртанов Б.Е., Литвак A.M. и др. Высокоточный метод расчета фазовых равновесий расплав твердое тело в системах А3В5 (на примере In-Ga-As-Sb) // Письма в ЖТФ. - 1989. - т. 15. - № 12. - с. 67 - 72.

54. Баранов А.Н., Литвак A.M., Моисеев К.Д. и др. Получение твердых растворов InGaAsSb/GaSb и InGaAsSb/InAs в области составов, прилегающих к InAs // ЖПХ. 1994. -т. 67.-В12.-с. 1951-1956.

55. Баранов А.Н., Литвак A.M., Моисеев К.Д. и др. Фазовые равновесия расплав твердое тело в четырехкомпонентных системах In-Ga-As-Sb и In-As-P-Sb // ЖФХ. - 1990. - т. 64. -В.б.-с. 1651-1654.

56. Рубцов Э.Р., Кузнецов В.В., Лебедев О.А. Фазовые равновесия пятерных систем из А3В5. // Неорг. материалы. 1998. - т.34. - N 5. - с. 525 - 530.

57. Селин А.А., Ханин В.А. Метод расчета составов равновесных жидких и твердых фаз в многокомпонентных полупроводниковых системах // ЖФХ. 1979. - т. 53. - № 11. - с. 2734 -2740.

58. Muller Е.К., Richards J.L. Miscibility of III-V semiconductors studied by flash evaporation. // J. Apll. Phys. 1964. - v.35. - № 4. - p. 1233.

59. Cratton M.F., Wooley J.C. Phase diagram and lattice parameter data for GaAsySbiy system. // J. of Electr. Mater. 1973. - v.2. - № 3. - p. 455 - 463.

60. Cratton M.F., Goondchild R.C., Juravel L.Y., Wooley J.C. Miscibility gap in the GaAsySbi.y system. // J. of Electr. Mater. 1979. - v.8. - № 1. - p. 25.

61. Lazzari J.L., Tournie E., Piterd F. at. al. Growth limitations by the miscibility gap in liquid phase epitaxy of Gai.xInxAsySbi.y on GaSb // Meteríais Science and Engineering. 1991. - B9. - p. 125 -128.

62. J.L.Lazzari, J.L. Lecberc, P. Grunberg at. al. Liquid phase epitaxial growth of AlGaAsSb on GaSb // J. Cryst. Growth. 1992. - v. 123. - p. 465 - 478.

63. Onabe K. Unstabe regien quaternary InxGai.xAsySbi.y calculated using strictby regular solution approximation. // Japan J. Apll. Phys. 1982. - v.21. - № 6. - p. 964.

64. Stringfellow G.B. Calculation of ternary phase diagrams of III-V systems // J.Phys.Chem.Solids.- 1972. -v.33. № 3. - p. 665 - 667.

65. Stringfellow GB. Immiscibility and spinodal decomposition in III/V alloys // J.of Crystal Growth. 1983. - v.65. - p. 454 - 462.

66. Stringfellow G.B. Miscibility gaps and spinodal decomposition in III-V quaternary alloys of the type AxByCi.x.yD //J. Appl.Phys. 1983. - v.54. - №1. - p. 404 - 409.

67. Karouta F., Marbeuf A., Joullie A. et. al. Low temperature phase diagram of the Gai.xInxAsySbi.y system // J. Crystal Growth. 1986. - v.79. - p. 445 - 450.

68. Stringfellow G.B. Miscibility gaps in quaternary III-V alloys. // J. Cryst. Growth. 1982. -v.58. - p. 194 - 202.

69. Pesseto J.R. and Stringfellow G.B. AlxGai.xAsySbi.y phase diagram. // J. Cryst. Growth. 1983.- v.62. № l.-p. 1 -6.

70. Nakajama K., Osamura K., Yasuda K. et. al. The pseudoquaternary phase diagram calculation of Gai.xInxAsySbi.y quaternary system // J. Cryst. Growth. 1977. - v. 41. - N 1. - p. 87 - 92.

71. Баранов А.Н., Гусейнов А.А., Литвак A.M. и др. Получение твердых растворов InGaAsSb, изопериодных с GaSb, вблизи границы области несмешиваемости // Письма в ЖТФ. 1990. -т. 16.- №5.-с. 33-38.

72. Именков А.Н., Капранчик О.П., Литвак A.M. и др. Длинноволновые светодиоды на основе GalnAsSb вблизи области несмешиваемости (А=2.4-2.6 мкм, Т=300 К). // Письма в ЖТФ. 1990. - т.16. - в.24. - с. 19 - 24.

73. Ипатова И.П., Малышкин В.Г.,.Щукин В.А Спинодальный распад полупроводников А3В5 в упругоанизотропных эпитаксиальных пленках // Известия АН физическая серия. 1994. -т.58. - №7. - с. 105 -117.

74. Литвак A.M., Чарыков НА. Экстремальные свойства молекулярных твердых растворов, находящихся в равновесии с расплавами молекулярного состава // ЖФХ. 1992. - т.66. - В.4. - с. 923 - 929.

75. Малышкин В.Г., Щукин В.А. Развитие неоднородностей состава при послойном росте эпитаксиальной пленки твердого раствора полупроводников А3В5 // ФТП. 1993. - т.27. -№.11/12.-с. 1932- 1943.

76. Sorokin V.S., Sorokin S.V., Semenov A.N et. al. Novel approach to the calculation of instability regions in GalnAsSb alloys // J. of Crystal Growth. 2000. - v. 216. - p. 97 - 103.

77. Panish M.B., Ilegems M. Progress in Solid State Chemistry, eds H. Reiss, J.O. McCalolin.: Pergamon Press. 7. 1972. - 39 p.

78. Asomoza R., Elyukhin V.A., Pena-Sierra R. Spinodal decomposition in the Ахш quaternary alloys // J. of Crystal Growth. 2001. - v. 222. - p. 58 - 63.

79. Dewinter J.C., Pollack M.A., Srivastava A.K. et. al. Liquid phase epitaxial InxGai-xAsySbi.y lattice-matched to (100) GaSb over the 1.71 to 2.33 цт wavelength range. // J. Electr. Mater. -1985. v. 14. - N 6. - p. 729 - 747.

80. Tournie E., Lazzari J.-L., Pitard F. et. al. 2.5 цт GalnAsSb lattice-matched to GaSb by liquid phase epitaxy. // J. Apll. Phys. 1990. - v.68. - № 11. - p. 5936 - 5938.

81. Tournie E., Pitard F., Joullie A. et. al. High temperature liquid phase epitaxy of (100) oriented GalnAsSb near the miscibility gap boundary. // J. Cryst. Growth. 1990. - v. 104. - p. 683 - 694.

82. Васильев В.И., Ахмедов Д., Дерягин А.Г. и др. Гетероструктуры GalnAsSb/GaSb, выращенные в области спинодального распада методом жидкофазной эпитаксии из растворов-расплавов, обогащенных Sb // ФТП. 1999. - т. 33. - вып. 9.-е. 1134 - 1136.

83. Пригожин И.Р., Дефей Р. Химическая термодинамика. Новосибирск: Наука, 1966. - 509 с.

84. Alperovich V.L., Bolkhovityanov Yu.B., Chikichev S.I. at. al. Strained Pseudomorphic InGaAsP/GaAs Layers: Epitaxial Growth, Electronic Properties and Photocathode Applications //

85. P and Related Compounds Materials, Applications and Devices. (Optoelectronic properties of semiconductors and superlattices: v.9-ISSN 1023-6619, edited by M.O. Manasreh, University of New mexico, Albuquerque, USA). - 2000. - p. 652 - 723.

86. Ilegems M., Panish M.B. Phase equilibria in III V quaternary systems application to Al-Ga-As-P. // J. Phys. Chem. Solids. - 1974. - v. 35. - N 2. - p. 409 - 420.

87. Onabe K. Thermodynamics of the type AixBxCi.yDy III V quaternary solid solutions // J. Phys. Chem. Solids.- 1982. - v. 43. - N 11. - p. 1071 - 1086.

88. Nahory R.E., Pollack M.A., Beebe E.D. at. al. // J. Electrochem. Soc.- 1978. v. 125. - p. 1053 -1058.

89. Bhattacharya P.B., Srinivasa S. The role of lattice straine in the phase equilibria of III V ternary and quaternary semiconductirs // J. Appl. Phys. - 1983. - v. 54. - N 9. - p. 5090 - 5095.

90. J. du Plessis, G. N. van Wyk, A model for surface segregation in multicomponent alloys part I: equilibrium segregation // J. Phys. Chem. Solids. - 1988. - v.49. - N 12. - p. 1441 - 1450.

91. J. du Plessis, G. N. van Wyk, A model for surface segregation in multicomponent alloys part II: comment on other segregation analyses // J. Phys. Chem. Solids. - 1988. - V. 49. - N 12. - p. 1451 - 1458.

92. Русанов А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. : JL, Химия, - 1967.

93. Tmar M., Gabriel A., Chatillon С. et. al. Critical analysis and optimization of the thermodynamic properties and phase diagrams in the III V compounds: the In - P and Ga - P systems // J. Crystal Growth. - 1984. - v. 68. - p. 557 - 580.

94. Tmar M., Gabriel A., Chatillon C. et. al. Critical analysis and optimization of the thermodynamic properties and phase diagrams in the III V compounds II. The Ga - As and In -As systems // J. Crystal Growth. - 1984. - v. 69. - p. 421 - 441.

95. Oscherin B.N. On surface energies of ANB8"N semiconducting compounds // Phys. Stat. Sol (a). 1976. - v. 34. - K181 - K186.

96. Ашхотов О.Г., Здравомыслов M.B. Поверхностное натяжение сплавов галлий висмут // Поверхность. - 1996. -№ 11. - с. 15 - 19.

97. Konig U., Keck W., Less J. Measurement of the surface tension of gallium and indium in a hydrogen atmosphere by the sessile drop method // Common Metals. 1983. - v. 90. - p. 299 - 303.

98. Rearsall T.P. (ed) GalnAsP Alloy semiconductors. 1982. - New York: Wiley

99. Haase M., Emanuel M.A., Smith S.C. et. al. Band discontinuities in GaAs/AlxGai.xAs heterojunction photodiodes // Appl. Phys. Lett. 1987. - v. 50. - p. 404.

100. Wilson В., Carrier dynamics and recombination mechanisms on staggered-alignment heterostructures // IEEE J. Quantum. Electron. 1988. - v. 24. - p. 1763.

101. Мельникова Ю.С. // ФТП. 1980. - т. 14. - с. 357.

102. Kroemer Н. and Griffits G. // Electron Device Lett. 1983. - v. 4. - p. 20.

103. Dohler G. Electron-hole subbands at the GaSb InAs interface // Surf. Sci. - 1980. - v. 98. -p. 108-116.

104. Caine E.Y., Subbana H., Kromer H. et. al. Staggered-lineup heterojunctions as sources of tunable below-gap radiation: Experimental verification // Appl. Phys. Lett. 1984. - v. 45. - p. 1123.

105. Титков A.H., Чебан B.H., Баранов A.H. и др. Природа спонтанной электролюминесценции гатероструктур II типа GalnAsSb/GaSb // ФПТ. 1990. - т. 24. - с. 1056-1061.

106. Baranov A.N., Imenkov A.N., Mikhailova М.Р. et. al. Staggered-lineup heterojunction in the system of GaSb InAs // Superlatt. Microstruct. - 1990. - v. 8. - p. 375.

107. Баранов A.H., Джуртанов Б.Е., Именков A.H. и др. Генерация когерентного излучения в квантово-размерной структуре на одном гетеропереходе // ФТП. 1986. - т. 20. - в. 12. - с. 2217-2221.

108. Андаспаева А, Баранов А.Н., Гусейнов А. и др. Высокоэффективные светодиоды на основе InGaAsSb (к = 2,2 мкм, ц = 4 %, Т = 300К) // Письма в ЖТФ. 1988. - т. 14. - в. 9. - с. 845 - 849.

109. Dawson P., Wilson В.А., Tu C.W at. al. Staggered band alignments in AlGaAs heteroj unctions and the determination of valence-band offsets // Appl. Phys. Lett. 1986. - v. 48 (8). - p. 541 - 543.

110. Lugagne-Delpon E., Voisin P., Voos M. et. al. Observation of laser emission in an InP -AlInAs type II superlattice // Appl. Phys. Lett. 1992. - v. 60. - p. 3087.

111. Oho H, Esaki L., Mendez E.E. Optoelectronic devices based on type II polytype Tunnel heterostructures // Appl. Phys. Lett. 1992. - v. 60. - p. 3153.

112. Lui L., Lee G.S., Marshak A.N. Band structure of InAsSb strained-layer superlattices // J. Appl. Phys. 1992. - v. 71. - p. 1842.

113. Афраилов M.A., Баранов A.H., Дмитриев А.П. и др. Узкозонные гетеропереходы II типа в системе твердых растворов GaSb-InAs // ФТП. 1990. - т. 24. - в. 8. - с. 1397 - 1406.

114. Баранов А.Н., Гусейнов А.А., Рогачев А.А. и др. Локализация электронов на гетерогранице второго типа // Письма ЖЭТФ. 1988. - т.48. - В.6. - с. 342 - 344.

115. Андреев И.А., Баранов А.Н., Мирсагатаров М.А. и др. Усиление фототока в изотипной структуре n-n GaSb-GalnAsSb // Письма ЖТФ. 1988. - т. 14. - В.5. - с. 389 - 393.

116. Sai-Halasz G.A., Esaki L., Harrison W. InAs-GaSb superlattice energy structure and 1st semiconductor semimetal transition// Phys. Rev. 1978. - v. 18. - N6. - p. 2812 - 2816.

117. Sasaki H., Chang L.L., Ludeke R., at. al. Ini.xGaxAs-GaSbi.yAsy heterojunction by molecular beam epitaxy // Appl. Phys. Lett. 1977. - v. 31. - N3. - p. 212 - 213.

118. Nakao N., Yoshida S., Gonda S Heterojunction band discontinuities of quaternary semiconductor alloys // Solid.State Commun. 1984. - v. 49. - N7. - p. 663 - 666.

119. Srivastava A.K., Zyskind J.L., Lum R.M. et. al. Electrical characteristics of InAsSb/GaSb heterojunctions // Appl. Phys. Lett. 1986. - v. 49. - N.2. - p. 41 -43.

120. Esaki L. A bird's-eye view on the evolution of semiconductor superlattices and quantum wells // IEEE J. Quantum Electron. 1987. - v. 22. - p. 1611 - 1624.

121. Munekata H., Mendez E.E., lye Y. at. al. Densities and mobilities of coexisting electrons and holes in GaSb/InAs/GaSb quantum wells // Surf. Sci. 1986. - v. 174. - p. 449.

122. Baranov A.N., Imenkov A.N., Sherstnev V.V., at. al. 2,7 3,9 цт InAsSb(P)/InAsSbP low threshold diode lasers // Appl. Phys. Lett. - 1994. - v. 64. - p. 2480 - 2482.

123. Воронина Т.И., Лагунова T.C., Михайлова М.П. и др. «Высокая подвижность носителей в гетероструктурах p-GalnAsSb/p-InAs» // ФТП. 1996. - т. 30. - в. 6. - с. 985 - 991.

124. М.Р. Mikhailova, K.D. Moiseev, G.G. Zegrya et. al. Interface electroluminescence of confined carried in type-II broken-gap p-GalnAsSb/p-InAs single heterojunction // Sol. St. Electron. 1996. - v. 40. - № 1. - 8. - p. 673 - 677.

125. Choi H.K., Turner C.W., Liau Z.L. 3,9-|im InAsSb/AlAsSb double-heterostricture diode lasers with high output power and temperature characteristics // Appl. Phys. Lett. 1994. - 65. - p. 2251.

126. Zegrya G.G., Andreev A.D. Mechanism of suppression of Auger recombination processes in type-II heterostructures // Appl. Phys. Lett. 1995. - v. 67. - p. 2681 - 2683.

127. Meyer J.R., Hoffman C.A., Bartoli at. al. Type-II quantum-well lasers for the mid-wavelength infrared // Appl. Phys. Lett. 1995. - v. 67. - p. 757 - 759.

128. Зегря Г.Г., Михайлова М.П., Данилова Т.Н. и др. Подавление оже-рекомбинации в диодных лазерах на основе гетеропереходов II типа InAsSb/InAsSbP и InAs/GalnAsSb // ФТП. 1999. - т. 33. - в. 3. - с. 351 - 356.

129. Айдаралиев М., Зотова Н.В., Карандашев С.А. и др. Механизмы излучательной рекомбинации в лазерах на основе двойных гетероструктур InGaAsSb/InAsSbP, работающих в диапазоне 3,0-3,6 мкм. // ФТП. 1999. - т. 33. - в. 2. - с. 233 - 238.

130. Bazhenov N.L., Zegrya G.G., Mikhailova M.P. et. al. Numerical analysis of the energy-band diagram of type-II p-GalnAsSb/p-InAs heterojunction and size-quantization levels at the interface // Semicond. Sci. Technol. 2001. - v. 16. - p. 812 - 815.

131. Moiseev K.D., Krier A., Mikhailova M.P. at. al. Interface-induced electroluminescence in the type II P-Gao.84Ino.i6Aso.22Sbo.78/n-Ino.83Gao.17Aso.82Sbo.i8 single heterojunction // J. Phys. D: Appl. Phys. -2002. v. 35 - p. 631 - 636.

132. Кейси X., Паниш M. Лазеры на гетероструктурах. М.: Мир, 1981. - т. 1, 2.

133. Аарик Я.А., Долгинов JI.M., Дракин А.Е. и др. Свойства инжекционных гетеролазеров на основе AlGaAsSb/GaSb в диапазоне длин волн 1.4 1.68 мкм. // Квантовая электроника. -1980. - т.7. - с. 91 - 96.

134. Акимова Н.В., Бочкарев А.Э., Долгинов JI.M. и др. Инжекционные лазеры спектрального диапазона 2.0-2.4 мкм, работающие при комнатной температуре. // ЖТФ. -1988. т.58. - в.4. - с. 701 - 707.

135. Лебедев А.И., Стрельников И.А., Юнович А.Э. Исследование фотолюминесценции тройных твердых растворов Gai.xInxSb. // ФТП. 1977. - т.11. - в.11. - с. 2123 - 2127.

136. Caneau С., Srivastava J.L., Sulhoff J.W. et. al. 2.2 цт GalnAsSb/AlGaAsSb injection lasers with low threshold current density. // Appl. Phys. Lett. 1987. - v.51. - N 10. - p. 764 - 766.

137. Joullie A., Alibert C., Mani H. et. al. Characteristic temperature to of Gao.83Ino.17Aso.15Sbo.85/Alo.27Gao.73Aso.02Sbo.98 injection lasers. // Electr. Lett. 1988. - v.24. - N 17. - p. 1076 - 1077.

138. Choi H.K. and Eglash S.J. Room temperature cw operation at 2.2 jxm of GalnAsSb/AlGaAsSb diode lasers growth by molecular beam epitaxy. // J. Appl. Phys. Lett. 1991 -v.59.-N 10.-p. 1165- 1166.

139. Caneau C., Srivastava A.K., Dentai A.G. at. al. Reduction of threshold current density of 2.2 цт GalnAsSb/AlGaAsSb injection lasers. // Electr. Lett. 1986. - v.22. - p. 992 - 993.

140. Brosson P., Benoit J., Joullie A. Sermage Analysis of threshold current density in 2.2 Jim GalnAsSb/AlGaAsSb DH lasers. // Electr. Lett. 1987 - v.23. - p. 418 - 419.

141. Grunberg P., Baranov A., Fouilant G. et. al. High-power low-threshold Gao.88ln0.12As0.10Sb0.90/Al0.47Gao.53As0.04Sb0.96 double heterostructure lasers grown by liquid phese epitaxy. // Electr. Lett. 1994. - v.30. - p. 312 - 314.

142. Morosini M., Herrera-Peres J.-L., Loural M. et. al. A Low-threshold GalnAsSb/AlGaAsSb double heterostructure lasers grown by LPE. // IEEE J. Quantum Electron. 1993. - v.29. - p. 2103 -2108.

143. Баранов А.Н., Джуртанов Б.Е., Именков А.Н. и др. Квантово-размерный лазер с одиночным гетеропереходом // Письма в ЖТФ, 1986, т.12, в. 11, с. 664 668.

144. Lee Н., York Р.К., Menna R.J., et. al. Connolly Room-temperature 2.78 цт AlGaAsSb/GalnAsSb quantum-well lasers. // J. Appl. Phys. Lett., 1995, v.66, N 15, pp. 1942-1944.

145. Андаспаева A.A., Баранов A.H., Гусейнов A.A. и др. Высокоэффективные светодиоды на основе GalnAsSb для спектрального диапазона 1.8-2.5 мкм. // Письма в ЖТФ. 1989. -т.15.-в.18.-с. 71 -75.

146. Скрытников Г.В., Зегря Г.Г., Пихтин Н.А. и др. О внутреннем квантовом выходе стимулированного излучения InGaAsP/InP гетеролазеров (к = 1,55 мкм) // ФТП. - 2003. - т. 37.-в. 2.-с. 243-248.

147. Malinen J., Kansakoski М., Rikola R. et. al. LED-based NIR spectrometer module for handheld and process analyzer applications // Sensors and Actuators B. 1998. - v. 51. - p. 220 - 224.

148. McCabe S., MacCraith B.D. Novel mid-infrared LED as a source for optical fiber gas sensing//Electron Lett. 1993. - v. 29. - p. 1719-1721.

149. Aldridge P.K. Noninvasive monitoring of bulk polymerization using short-wavelength near-infrared spectroscopy// Anal. Chem. 1993. - v. 65. - p. 3581 - 3585.

150. Mikhailova M.P., Litvak A.M., Andreev I.A et. al. Novel portable optical analyzers based on light emitting diodes and photodiodes in the 2-5 |im spectral range// SPIE. 1994. - v. 2504. - p. 571 -576.

151. Андаспаева A.A., Баранов A.H., Гусейнов A.A. и др. Природа спонтанной электролюминесценции в гетеропереходах на основе GalnAsSb для спектрального диапазона 1,8-2,4 мкм // ФПТ. 1990. - т. 24.-в. 10.-с. 1708-1714.

152. Попов А.А., Степанов М.В., Шерстнев В.В. и др. Светодиоды, излучающие на 3,3 мкм для измерения метана// Письма в ЖТФ. 1997. - т. 23. - стр. 24-31.

153. Krier A., Gao Н.Н., Sherstnev V.V. et. al. High power 4.6 |im light emitting diodes for CO detection //J. Phys. D.: Appl. Phys. 1999. - v. 32. - p. 3117 - 3121.

154. Krier A., Sherstnev V.V. Powerful interface light emitting diodes for methane detection // J. Phys.D: Appl. Phys. 2000. - v. 33. - p. 101 -106.

155. Gong X.Y., Kan H., Makino T. et. al. Yamaguchi Room temperature mid-infrared light emitting diodes from liquid-phase epitaxial InAs/InAso.89Sbo.n/InAso.8oPo.i2Sbo.o8 heterostrucrures // Japan J. Appl. Phys. 2000. - v. 39. - p. 5039 - 5043.

156. Зотова H.B., Ильинская Н.Д., Карандашев С.А. и др. Светодиоды на основе InAs с резонатором, сформированным анодным контактом и границей раздела полупроводник/воздух // ФПТ. 2004. - т. 38. - вып. 10. - с. 1270 - 1274.

157. Васильев В.И., Дерягин А.Г., Кучинский В.И. и др. Низкопороговые лазерные двойные гетероструктуры GaSb/GalnAsSb/AlGalnAsSb, полученные методом ЖФЭ из сурьмянистых растворов-расплавов. // Письма в ЖТФ. — 1996. т.22. - в.2. - с. 15 -18.

158. Tomasseta L.R., Law H.D., Nakano К. et. al. 1.0-1.4 jxm high speed avalanche photodiodes. //J. Appl. Phys. Lett. 1978. - v.33. - p. 416 - 417.

159. Андреев И.А., Афраилов M.A., Баранов A.H. и др. Особенности лавинного умножения фототока в диодных структурах на основе GalnAsSb. // Сб. "Полупроводники и гетеропереходы". Таллин. - 1987. - с. 51 - 53.

160. Андреев И.А., Афраилов М.А., Баранов А.Н. и др. Фотодиоды на основе твердых растворов GalnAsSb/GaAlAsSb.//Письма в ЖТФ. 1986.-т.12.-в.21.-с. 1311 - 1315.

161. Baranov A.N., Imenkov A.N., Mikhailova М.Р. et. al. Lasers and avalanche photodiodes for IR fiber optic in the spectral range 2.0-2.5 цт. // Proc. SPIE. 1989. - v. 1048. - p. 188 - 194.

162. Андреев И.А., Афраилов M.A., Баранов A.H. и др. Сверхбыстродействующий p-i-n фотодиод на основе GalnAsSb для спектрального диапазона 1.5-2.3 мкм. // Письма в ЖТФ. -1989. т.15. - в.7. - с. 15-19.

163. Baranov A.N., Imenkov A.N., Mikhailova М.Р. et. al. Type II heterojunctions in GaSb-InAs solid solutions: physics and applications. // Proc. SPIE. 1990. - v. 1361. - p. 675 - 685.

164. Андреев И.А., Баранов A.H., Михайлова М.П. и др. Длинноволновое излучение в фотодиодах InGaAsSb/AlGaAsSb. // Письма в ЖТФ. 1992. - т.18. - в. 17. - с. 50 - 54.

165. Kuznetsov V.V., Rubtsov E.R., Kognovitskaya Е.А. Methodology of formation of epitaxial heterostricture with given properties // The 12th International Conf. on Crystal Growth. 1998. -Jerusalem. - 1998.-p. 480.

166. Люпис К. Химическая термодинамика материалов. М.: Металлургия, 1989.

167. Кристиан Дж. Теория превращений в металлах и сплавах: Пер. с англ./ Под ред. А.Л. Ройтбурта. М.: Мир. - 1978, 806 с.

168. Sonomura Н., Uda Н., Suqimura A. Acorrelation between the enthalpy of mixing and the internal strain energy in the III -V alloy semiconductor system // J. Appl. Phys. 1987. - v. 62. - N 70. - p. 4142.

169. Martin R.M. Elastic properties of ZnS structure semiconductors //Phys. Rev.В. 1970. -v.l.-NlO.-p. 4005-4011.

170. Mattews J.W., Mader S., Light T.B. Accommodation of misfit across the interface between crystals of semiconducting elements or compounds // J. Appl. Phys. 1970. - v. 41. - N9. - p. 3800 - 3804.

171. Кузнецов В.В., Москвин П.П., Сорокин B.C. Когерентная диаграмма состояния четырехкомпонентных систем на основе соединений А3В5 // ЖФХ. № 6. - 1986. - с. 1376 -1381.

172. Кузнецов В.В., Москвин П.П., Сорокин B.C. Взаимосвязь моделей массопереноса при жидкофазной эпитаксии твердых растворов // Неорган, материалы. 1988. - т.24. - № 11.-е. 1773 - 1777.

173. Small М.В., Chez R. Growth and dissolution kinetics of ternary III-V heterostructures formed by LPE // J, Appl. Phys. - 1979. - v.50. - N8. - p. 5322 - 5330.

174. Kuznetsov V.V., Rubtsov E.R., Ratushny V.I. et. al. On the prediction of properties of heterostructures based on quinary A3B5 solid solutions. // 23rd Int. Symp. Compound Semiconductors. 1996. St Petersburg. - 1997 IOP Publishing Ltd. - P. 335 - 338.

175. Kuznetsov V.V., Moskvin P.P., Sorokin V.S. Coherent phase diagram and interface relaxation processes during LPE of A3B5 solid solutions // J. of Crystal Growth. 1988. - v.88. - p. 241.

176. Кузнецов В.В., Рубцов Э.Р., Ратушный В.И., Когновицкая Е.А. Фазовые равновесия пятерных систем А3В5 с упруго-напряженной твердой фазой / Тез. докл. десятой нац. конф. по росту кристаллов. Москва. - 2002. - с. 541.

177. Кузнецов В.В., Рубцов Э.Р., Ратушный В.И., Когновицкая Е.А. Фазовые равновесия пятерных систем А3В5 с упруго напряженной твердой фазой. // Кристаллография. 2004. - т. 49. - №2. - с. 249 - 252.

178. Рубцов Э.Р., Кузнецов В.В., Ратушный В.И., Когновицкая Е.А. Когерентная фазовая диаграмма пятерных систем на основе соединений А3В5 // ЖФХ. 2003. - т. 77. - № 2. - с. 250-254.

179. Chen А.В., Sher A., Berding М.А. Semiconductor alloy theory: internal train energy and bulk modulus. // Phys. Rev. B. 1988. - v.37. - N11. - p. 6285 - 6289.

180. Воронков В.В., Долгинов JI.M., Лапшин А.Н. и др. Эффект стабилизации состава в эпитаксиальном слое твердого раствора. // Кристаллография. 1977. - т.22. - в.2. - с. 375 -378. ^

181. Сорокин B.C. Эффект стабилизации периода решетки в четверных твердых растворах. // Кристаллография. 1986. - т.31. - в.5. - с. 844 - 850.

182. Кузнецов, Э.Р. Рубцов, Е.А. Когновицкая Эффект стабилизации периода решетки в пятерных твердых растворах А3В5 / Тез. докл. одиннадцатой нац. конф. по росту кристаллов. Москва. - 2004. - с. 432.

183. Болховитянов Ю.Б. Контактные явления на границе раздела фаз перед жидкофазной эпитаксией соединений А3В5. // Препринт 2-82. Новосибирск. - 1982. - 51 С.

184. Кузнецов В.В., Рубцов Э.Р., Парфенова И.И. Определение областей нестабильности в пятерных твердых растворах на основе соединений типа А3В5// Известия ВУЗов. Цветная металлургия. 1997. - №3. - с. 57 - 62.

185. Кузнецов В.В., Когновицкая Е.А., Рубцов Э.Р. и др. Моделирование эпитаксии из жидкой фазы пятерных твердых растворов // Тез. докл. девятой нац. конф. по росту кристаллов. Москва. - 2000. с.236.

186. Kuznetsov V.V., Kognovitskaya Е.А., Rubtsov E.R. et. al. Modeling of epitaxial crystallization of GalnPAsSb quinary solid solutions // Third International Workshop on Modeling in Crystal Growth. New York. - 2000. - p. 98.

187. Kognovitskaya E.A., Kuznetsov V.V. Features of the thermodynamic description of the isomorphic A3B5 solid solutions // 7th International Conference on Intermolecular and Magnetic Interactions in Matter. Miedzyzdroje. - 2003. - p. 8.

188. Кузнецов В.В., Рубцов Э.Р. Эпитаксия из жидкой фазы в системе AlGalnAsSb/GaSb // Известия ВУЗов. Материалы электронной техники. 1998. - N2. - с. 48 - 51.

189. Паниш М.Б., Илегемс М. Фазовые равновесия в тройных системах III-V/ Материалы для оптоэлектроники, М.: Мир, 1976. с. 39 - 92.

190. DeWinter J.C., Pollack М.А. Liquidus measurement of Ga-Sb and In-As in the 375-650°C// J. Appl. Phys. 1986. - v. 59. - N10. - p. 3593 - 3595.

191. Баранов A.H., Кузнецов В.В., Яковлев Ю.П. и др. Жидкофазная эпитаксия изопериодических гетероструктур GaxIni.xAsySbi.y/GaSb // Неорган, материалы. 1991. т. 27. - № 4. - с. 684 - 687.

192. Dolginov М., Druzhinina L.V., Eliseev P.G. at al // J. Quant. Electron. 1976. - v. 6. - p. 507.

193. Кузнецов, В.В., Рубцов Э.Р., Когновицкая E.A Введение в физико-химический анализ: учебное пособие / СПб.: Изд-во СПбГЭТУ (ЛЭТИ), 1998. 44 с.

194. Батура В.П., Вигдорович В.Н. и др. Методика определения температуры ликвидуса полупроводниковых твердых растворов. // Заводе, лаборатория. 1981. - т. 47. - № 6. - с. 62 -63.

195. Кузнецов В.В., Ольховик Я., Сорокин B.C. Установка для прецизионного определения температуры ликвидуса в условиях жидкофазной эпитаксии // Электронная техника, сер. 6. Материалы. 1986. - вып. 4 (215) - с. 59 - 61.

196. Абрамов А.В., Арсентьев И.Н., Мишурный В.А. и др. Люминесцентные свойства и некоторые особенности выращивания из растворов-расплавов твердых растворов GaxIni.xP. // Письма в ЖТФ. 1976. - т. 2. - вып. 5. - с. 204 - 207.

197. Skelton J.К., Knight J.R. Liquid-phase epitaxy of In(As, Sb) on GaSb substrates using antimony-rich melts. // Sol. St. Electron. 1985. - v. 28. - p. 1166 - 1168.

198. Баграев H.T., Баранов A.H., Воронина Т.И. и др. Подавление природных акцепторов в GaSb. // Письма в ЖТФ. 1985. - т. 11. - вып. 2. - с. 117 - 121.

199. Васильев В.И., Когновицкая Е.А., Кучинский В.И., и др. Получение эпитаксиальных слоев пятикомпонентных твердых растворов GalnAsSbP изопериодических с GaSb / IX Национальная конференция по росту кристаллов, тез. докл. Москва. - 2000. - с. 109.

200. Kuznetsov V.V., Kognovitskaya Е.А., Rubtsov E.R. About heteroepitaxial crystallization of solid solutions GalnPAsSb / 6th International Conference on Intermolecular Interactions in Matter -Gdansk.-2001.-p. 3.

201. Васильев В.И., Гагис Г.С., Когновицкая Е.А. и др. Смирнов Получение эпитаксиальных слоев пятикомпонентных твердых растворов GalnAsPSb изопериодических с GaSb // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2002. -№3.-с. 81-87.

202. Кузнецов В.В., Ольховик Я., Соловьев И.В., Сорокин B.C. Кинетика гомогенного зародышеобразования в растворе-расплаве системы In-P // Неорган, материалы. 1988. - т 24. - № 5. - с. 859 - 860.

203. Когновицкая Е.А., Кузнецов В.В., Рубцов Э.Р., Стусь Н.М. Особенности эпитаксии из жидкой фазы GalnPAsSb на подложках InAs и GaSb / IX Национальная конференция по росту кристаллов, тез. докл. Москва. - 2000. - с. 349.

204. Айдаралиев М., Зотова Н.В., Карандашев С.А. и др. Изопериодные структуры GalnPAsSb/InAs для приборов ИК оптоэлектроники // ФТП. 2002. - т.36. - вып.8. - с. 1010 -1015.

205. Когновицкая Е.А., Зависимость ширины запрещенной зоны от состава твердых растворов Gai.xInxASySbi-y/GaSb/ 2я Научная молодежная школа «Поверхность и границы раздела структур микро- и наноэлектроники»:тез. докл. Санкт-Петербург. - 1999. - с. 36.

206. Akhemedov D., Deryagin A.G., Karandashov S.A. et. al. GalnAsSb/ GaSb double heterostructure light emitting diodes fabricated by LPE from Sb-rich melts // Ninth International Workshop on Physics of Semiconductor Devices. Delhi. - 1997. - pp. 65

207. Karouta F., Mavi H., Bhan J., et. al. // Revue Phys. Appl. 1987. - v. 22. - p. 1459 - 1467.

208. Akhmedov D., Deryagin A.G., Karandashov S.A et al. // Proc.SPIE. 1998. - v. 3316. - p. 162.

209. Agrawal G.P., Dutta N.K. Long-Wavelength Semiconductor Lasers. Van Nostrand Reinhold, N.Y. - 1993.

210. Quantum Well Lasers, ed. By P.S. Zory, Jr. Academic Press, Inc. - 1993.

211. Абакумов B.H., Перель В.И., Яссиевич И.Н. Безизлучательная рекомбинация в полупроводниках: СПб, Изд-во ПЙЯФ РАН. 1997. - 375 с.

212. Takeshima М. // Phys. Rev. В. 1983. - v. 28. - p. 2039.

213. Зегря Г.Г., Полковников А.С. Механизмы оже-рекомбинации в квантовых ямах // ЖЭТФ. 1998. - т. 113.-в. 4.-с. 1491- 1521.

214. Dutta N.K., Nelson R.J. The case for Auger recombination in Ini.xGaxAsyPj.y // J. Appl. Phys. 1982.-53.-p. 74-92.

215. Mikhailova M.P., Moiseev K.D., Berezovets Y.A. et. al. // IEEE Proc. Optoelectron. 1998. -v. 145.-p. 269.

216. Моисеев К.Д., Торопов A.A., Терентьев Я.В. и др. Фотолюминесценция твердых растворов Gai.xInxAsySbi-y (0.08<х<0.22), изопериодных с InAs // ФТП. 2000. - т.34. - в. 12. -с. 1432 - 1437.

217. Chang C.L., Esaki L. // Surf. Sci. 1980. - v. 98. - p. 70.

218. Михайлова М.П., Зегря Г.Г., Моисеев К.Д. и др. Обнаружение электролюминесценции локализованных носителей в одиночных разъединенных гетеропереходах II типа р-Оа1пА83Ь/р-1пА5 // ФТП. 1995- т.29. - в. 4. - с. 687 - 696.