Полупроводниковые наноструктуры CdSe/ZnSe, полученные методом молекулярно-пучковой эпитаксии: самоформирование, свойства и применение в оптоэлектронике тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Седова, Ирина Владимировна АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Санкт-Петербург МЕСТО ЗАЩИТЫ
2006 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.10 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Полупроводниковые наноструктуры CdSe/ZnSe, полученные методом молекулярно-пучковой эпитаксии: самоформирование, свойства и применение в оптоэлектронике»
 
Автореферат диссертации на тему "Полупроводниковые наноструктуры CdSe/ZnSe, полученные методом молекулярно-пучковой эпитаксии: самоформирование, свойства и применение в оптоэлектронике"

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

СЕДОВА Ирина Владимировна

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ НАНОСТРУКТУРЫ Сс^е/гпЭе, ПОЛУЧЕННЫЕ МЕТОДОМ МОЛЕКУЛЯРНО-ПУЧКОВОЙ ЭПИТАКСИИ: САМОФОРМИРОВАНИЕ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ В ОПТОЭЛЕКТРОНИКЕ.

Специальность 01.04.10-физика полупроводников

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

На правах рукописи

Санкт-Петербург 2006

Работа выполнена в Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе 4 Российской Академии наук.

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук C.B. Иванов Официальные онпоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Р.П. Сейсян

доктор физико-математических наук, профессор В.Г. Сидоров

Ведущая организация - Физический инсгитут им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва

Защита состоится 2006 г. в là час, на заседании дис-

сертационного совета К002.205.02 при Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе РАН по адресу: 194021, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д.26, ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН.

Отзывы о диссертации в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять но вышеуказанному адресу ученому секретарю диссертационного совета.

Автореферат разослан " " »¡м&сс^аЯ_2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физико-математических наук *.алУ\л-Л-__- Г.С.Куликов

та ^

aooQfi

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современная оптоэлектроника является областью науки и техники, активно использующей все последние достижения физики твердого тела, квантовой электроники, физической химии и полупроводниковой технологии. Исследования в области оптоэлектроники важны для разработки новых принципов, а вместе с ними и нового поколения приборов для оптической передачи, приема, хранения и отображения информации.

В настоящее время чрезвычайно актуальной является задача создания компактных сине-зеленых полупроводниковых лазеров, необходимых для систем проекционного лазерного телевидения, лазерной навигации и локации, устройств высококачественной цветной печати и др. Наиболее естественными кандидатами для создания зеленых лазеров остаются гетероструктуры на основе широкозонных полупроводников А2В6, обладающие высокой квантовой эффективностью люминесценции в спектральном диапазоне 490-550 нм. Однако, несмотря на все предпринимаемые попытай, проблема создания промышленного зеленого А2Вб лазерного диода (ЛД) к настоящему моменту остается нерешенной. Все усилия по оптимизации ЛД на основе ZnSe не привели к заметному увеличению их времени жизни, и результат, полученный в 1998 году фирмой Sony Со - 400 ч работы в непрерывном режиме при комнатной температуре [1*], до сих пор остается непревзойденным. Никакие другие типы полупроводниковых соединений, А3-нитриды или фосфиды III группы, не в состоянии, в силу фундаментальных причин, перекрыть зеленый спектральный диапазон ЛД [2*].

Основная и единственная проблема получения инжекционного сине-зеленого лазера связана с трудностями легирования р-типа широкозонных полупроводников А2В6 из-за термодинамической нестабильности азотного акцептора в ZnSe, которая приводит к деградации ЛД [2*,3*1. Поиск новых решений, в частности возможности использования квантоворазмерных гетероструктур А2В6 в качестве активных элементов мощных компактных лазеров с накачкой низкоэнергстичным электронным пучком или лазеров с оптической накачкой, не требующих р-п-перехода и омических контактов, остается одной из важнейших задач полупроводниковой оптоэлектроники, решение которой позволит избежать проблем, ограничивающих время жизни инжекционных А2В6 лазеров.

Современное развитие полупроводниковых лазеров связано прежде всего с использованием в их активной области низкоразмерных гетероструктур с пространственным ограничением носителей заряда в трех измерениях - структур с квантовыми точками (КТ), в которых реализуется предельный случай размерного квантования. Улучшение лазерных характеристик гетероструктур на основе ZnSe обусловлено использованием в качестве активной области сильнонапряженных низкоразмерных наноструктур CdSe/ZnSe с КТ, образующихся путем самоформирования в процессе молекулярно-пучковой эпитаксии (МПЭ) вследствие упругой релаксации напряжений, вызванных большим рассогласованием периодов решеток бинарных соединений. Однако, нанообъекты, образующиеся при эпитаксии CdSe в матрице ZnSe, представляют собой кластеры тройного твердого раствора (Zn,Cd)Se (а не "чистого" CdSe), содержание к Й/Й?ЙЩЙНЬ у с их по-

БИБЛИОТСКЛ

II Щ'уЛ

всрхностной плотностью и размерами, является существенным фактором, определяющим их оптические и электронные свойства. Поэтому настоящая диссертационная работа, посвященная изучению (1) процессов самоформирования напряженных нанокластеров (7п)Сс18е при осаждении пленок СсШе на поверхность матрицы гпБе методом МПЭ, (2) способов создания "реальных" (сопоставимых по размером с Боровским радиусом экситона ав ~5нм) КТ А2В6 на основе СёЯе посредством контролируемою воздействия на процесс самоформирования, и, наконец, (3) возможных путей их использования в активной области сине-зеленых лазеров, - представляет значительный интерес и является актуальной, как с научной, так и с практической точки зрения.

Цель работы заключалась в исследовании процессов самоформирования КТ при МПЭ широкозонных полупроводниковых соединений А2В6 на примере гете-ропары Сс18е/2п8е, получения оптически активных вплоть до комнатной температуры КТ СёБе в матрице 2п8е, а также разработке технологии МПЭ высокоэффективных низкопороговых лазеров зеленого спектрального диапазона с активной областью на основе КТ Сс^е^пБе с электронной и оптической накачкой.

Для достижения поставленной цели в ходе работы решались следующие основные задачи:

- поиск способов снижения концентрации структурных дефектов в эпитаксиаль-ных слоях, разработка метода подготовки подложек ваАв (001) методом сульфидной пассивации;

- изучение особенностей МПЭ напряженных гетероструктур с дробно-монослойными (ДМС) вставками Сс&е в ZnSe и проведение детального исследования их структурных и оптических свойств;

- исследование процессов самоформирования Сс18е/7п8е наноструктур при различных режимах эпитаксии с повышенной миграцией атомов (ЭПМ);

- экспериментальное изучение эффекта самоформирования КТ С<18е в матрице ZnSe при введении в систему суб-монослоя (суб-МС) нового полупроводникового материала-стрессора;

- разработка и создание эффективных лазерных квантоворазмерных гетероструктур с КТ С<18е для электронной и оптической накачки, излучающих в сине-зеленой области спектра;

- исследование оптических и лазерных свойств полученных квантоворазмерных гетероструктур в зависимости от способа формирования Сс18е/7п8е КТ активной области.

Научная новизна и практическая значимость работы

1. Разработана и экспериментально апробирована методика предэпитаксиальной подготовки подложек СаАв (001) в 1М водном растворе №28. Показано, что использование пассивирующих хемосорбционных покрытий является адекватной альтернативой выращиванию буферного слоя ОаАв, требующему дополнительной камеры МПЭ.

2. Впервые исследованы особенности роста Сс18е/2п8е наноструктур в диапазоне докритических толщин (< 3 МС) модифицированным методом мультицикловой ЭПМ.

3. Впервые исследовано влияние введения суб-МС сверхнапряженного CdTe-стрессора на процесс самоформирования КТ CdSe в матрице ZnSe.

4. Созданы и исследованы гетероструктуры Cd(Zn)Se/ZnMgSSe лазеров с оптической накачкой. Продемонстрированы рекордные для подобных лазеров парамег-ры: порог генерации, выходная импульсная мощность, внутренняя и внешняя квантовая эффективность. За счет усовершенствования конструкции существенно снижены внутренние потери.

5. Впервые для оптической накачки CdSe/ZnMgSSe лазера использовался 1п-GaN/GaN оптически накачиваемый лазер с множественными квантовыми ямами (КЯ), выращенный на Si (111) подложке. Полученные результаты позволяют рассматривать возможность применения ЛД (или светоизлучающих диодов) на основе А N в качестве источника оптической накачки для получения компактного интегрального InGaN/GaN-Cd(Zn)Se/ZnMgSSe лазерного конвертора, излучающего в зеленой области спектра.

6. Впервые методом МПЭ созданы и исследованы низкопороговые лазеры с активной областью на основе Cd(Zn)Se/ZnSe полупроводниковых нанострукгур для поперечной накачки низкоэнергетичным электронным пучком при комнатной температуре Полученные в экспериментах низкие значения пороговой плотности тока электронного пучка при умеренных ускоряющих напряжениях (8—25 кВ) и комнатной температуре открывают возможности создания компактных зеленых лазеров с электронно-лучевой накачкой, использующих нанокатоды с холодной эмиссией.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Монослой хемосорбированных недимеризованных атомов серы, образующийся в результате сульфидной пассивации подложек GaAs (001) в 1М водном растворе Na2S, позволяет существенно снизить эффект термического травления галлием поверхности GaAs при предэпитаксиальном отжиге подложек. Это приводит к значительному уменьшению количества зарождающихся на интерфейсе ZnSe/пoдлoжкa-GaAs дефектов упаковки и, соответственно, существенному улучшению структурного качества А2В6 слоев и гетероструктур, полученных методом МПЭ.

2. Низкоразмерные наноструктуры CdSe/ZnSe, самоформирующиеся в процессе роста методом стандартной МПЭ или ЭПМ (0.5 монослоя за цикл) в интервале температур 270-к300°С при осаждении CdSe в диапазоне докритических номинальных толщин (О^ЗМС), представляют собой неоднородную суперпозицию 2П-протяженных CdSe-обогащенных островков - квантовых дисков (КД) и мелкомасштабных флуктуаций состава Cd-KT, окруженных расширенной КЯ ZnCdSe меньшего состава толщиной до 10 МС.

3. При формировании наноструктур CdSe/ZnSe методом модифицированной ЭПМ с использованием режима мультициклового осаждения CdSe (<0.3 МС за цикл) и длительных прерываний роста после каждого импульса Se происходит существенное перераспределение CdSe по поверхности ZnSe, приводящее к образованию более однородного по размерам массива КТ (Zn)CdSe с более узким распределением электронной плотности состояний и предельно высоким содержанием Cd (до 85%).

4. Введение в систему ZnSe-CdSe суб-МС CdTe (0.2 МС), осаждаемого на поверхность матрицы непосредственно перед напылением материала КТ, приводит к существенному увеличению поверхностной плотности КТ (Zn)CdSe, при некотором уменьшении их латерального размера и увеличении содержания кадмия. Обладая большим рассогласованием периода кристаллической решетки с матрицей по сравнению с материалом КТ (Д<з/а~14% для CdTe/ZnSe), суб-МС CdTe выполняет функцию стрессора, формируя на поверхности матрицы ZnSe более мелкие напряженные островки и задавая тем самым локальные поля сильных упругих напряжений, управляющих процессом самоформирования CdSe КТ.

5. Использование КТ (Zn)CdSe/ZnSe, сформированных методом модифицированной ЭПМ, в качестве активной области сине-зеленых А2В6 лазеров для оптической накачки позволяет значительно улучшить их оптические и лазерные характеристики, в том числе достигнуть уровня внешней квантовой эффективности более 30% при внешней дифференциальной квантовой эффективности -40%. Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на российских и международных конференциях и симпозиумах: 3, 5, 7 Российских конференциях по физике полупроводников (Москва 1997, Нижний Новгород 2001, Звенигород 2005); 9-12 Международных конференциях по соединениям А2В6 (Киото, Япония 1999; Бремен, Германия 2001; Ниагара Фоле, США 2003, Варшава, Польша 2005); 29 Международном симпозиуме по полупроводниковым соединениям (Лозанна, Швейцария 2002); 9 Международной конференции по оптике лазеров (Санкт-Петербург, 2003); 4, 5 Международных конференциях по взаимодействию света с веществом (PLMCN) (Санкт-Г1етербур1, 2004; Глазго, Великобритания 2005); 24 Международной конференции по физике полупроводников (Иерусалим, Израиль 1998); 10 Международной конференции по МПЭ (Канны, Франция 1998); 8, 9, 10, 11, 13 Международных симпозиумах "Наноструктуры: Физика и технология" (Санкт-Петербург, 1998, 1999, 2002, 2003, 2005); Европейской конференции Общества исследования материалов (MRS) (Закопане, Польша 2002); 4, 5 Беларусско-Российских семинарах «Полупроводниковые лазеры и системы на их основе» (Минск, 2002, 2005); 27 Международной школе по физике полупроводниковых соединений (Устрон-Яжовец, Польша 1998).

Публикации. Перечень публикаций, раскрывающих основное содержание диссертации, содержит 23 печатные работы, в том числе 16 научных статей и 7 работ в материалах конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 177 страниц, включая 50 рисунков, 4 таблицы и список цитируемой литературы из 197 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проведенных в данной работе исследований, сформулирована основная цель работы, показаны научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведены выносимые на защиту научные положения и краткое содержание диссертации по главам.

Первая глава посвящена обзору литературы по теме работы и постановке задач исследования. Проведено описание основных свойств и характеристик бинарных широкозонных соединений А2В6 и твердых растворов на их основе. Рассмотрены особенности гетероструктур СёБе^пве и различные способы формирования КТ Сс18е в матрице гпБе. Особое внимание уделено первым экспериментам по введению в систему Сс18е-матрица нового полупроводникового материала - стрессора на примере системы Сёве/ВеТе.

Рассмотрены особенности конструкции лазерных диодов и пути решения проблемы их деградации, например, за счет защиты активной области от протяженных и точечных дефектов путем выращивания волновода в виде переменно-напряженной короткопериодной сверхрешетки (СР), что приводит одновременно к улучшению и электронного, и оптического ограничения [4*]. Рассмотрены возможности применения в качестве когерентных источников зеленого света лазеров с электронной и оптической накачкой.

Во второй главе описано применявшееся технологическое оборудование и основные методики исследования морфологии, структурного совершенства и оптических свойств выращенных образцов. Дано подробное описание установки МПЭ на примере сверхвысоковакуумной (СВВ) отечественной установки ЭП-1203, оборудованной селеновым источником с высокотемпературным разложите-лем и клапаном модели ШВЕИ. УАС 500 Ав. В качестве базовых ма1ериалов эф-фузионных источников использовались высокочистые материалы: элементарные 7п(6Ы), 8е(6Ы), С<1(614), М§(514), Те(61\1) с рабочими температурами в диапазоне Т=200-350°С, и поликристаллический гп8(5Ы) (Тисп~900°С). Все структуры были выращены на подложках СаАБ(001). Для отжига сульфидированных подложек и роста буфера ОаАэ методом МПЭ использовалась аналошчная ростовая камера ЭП-1203, содержащая высокочистые ва (71ч) и Ав (7Ы5) и соединенная с ростовой камерой Л2В6 СВВ трубопроводом.

Для т эНи диагностики роста использовались квадрупольный масс-спектрометр, обеспечивающий анализ состава остаточной атмосферы, ионизационный манометр Байярда-Альперта для измерения эквивалентного давления в молекулярных пучках в ростовом положении подложки и система дифракции быстрых электронов на отражение (ДБЭО), позволяющая контролировать доминирующий (20 или 31)) механизм роста эпитаксиального слоя, и реконструкцию поверхности, а также измерять скорость роста по МС осцилляциям интенсивности отраженно! о электронного пучка.

Особое внимание уделено описанию методики нредэпитаксиалыюй подготовки поверхности подложек ваАв методом сульфидной пассивации в 1М водном растворе N328-91120 [1,2]. В процессе обработки в вышеуказанном растворе параллельно протекают два процесса - послойное травление и пассивация, в результате которой на поверхности подложки формируется монослой хемосорбирован-пых недимеризованных атомов серы. В процессе высоковакуумного отжига (~500°С) происходит дальнейшая трансформация химических связей на сульфи-дированной поверхности: атомы серы замещают подлежащие атомы мышьяка с образованием новых адсорбционных связей ва — 8. В результате формируется

поверхность СаАз(001), оканчивающаяся атомами галлия, связанными с адатома-ми серы, при этом картина ДБЭО соответствует реконструкции (2x1). Начальная стадия роста ХпБе на такой поверхности протекает по двумерному послойному механизму, что косвенно свидетельствует о хорошем качестве гетероинтерфейса А2Вб/СаА5. Изображения образцов, полученные методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), также подтверждают планарность интерфейса и отсутствие центров зарождения дефектов упаковки или дислокаций. Уменьшение плотности различных дефектов в структурах, выращенных на сульфидированных подложках, так же было подтверждено методом катодолюминесценции [3].

Третья глава диссертационной работы посвящена исследованию процессов самоформирования силыюнапряженных низкоразмерных наноструктур С<18е/7п8е, получаемых при осаждении различными способами ДМС вставок С(18е в диапазоне номинальных толщин ус<ЗМС в псевдоморфной матрице /пБе на подложках ОаАв (001) при ТП=270-300°С.

В §3.1 представлены результаты исследования структурных и оптических свойств одиночных слоев Сс18е/2п8е, выращенных как в режиме стандартной МПЭ, с одновременным осаждением Сё и Бе, так и методом ЭПМ, когда Сё и Бе поставляются на поверхность роста последовательно [8]. Структурные исследования методом ПЭМ выявили три стадии развития морфологии ДМС наноструктур СёБе/гпБе в зависимости от величины м>: м<0.5МС - однородный слой КЯ ХпСёБе с градиентом по составу в направлении оси роста, 0.5МС<м/<1МС - возникновение протяженных плоских обогащенных кадмием 20 островов с латеральными размерами 20-40 нм и поверхностной плотностью 5х109см. При 1,5МС<и'<ЗМС происходит резкое увеличение плотности островов до значения (2-3)хЮ10 см'2 за счет увеличения числа более мелких (15-30 нм) псевдоморфных островков - квантовых дисков (КД), которые составляют до 85% от общей плотности островов [4, 5]. Наряду с этими объектами ткже наблюдаются мелкомасштабные флуктуации содержания кадмия (<10 нм) плотностью ~10псм"2, которые в силу сравнимости размеров с ав могут рассматриваться как КТ, обладающие относительно мелким локализующим потенциалом. В то же время плотность больших релаксировавших островков с латеральными размерами 30-40 нм практически не зависит от V/, что указывает на их связь с начальными неоднородностями ростовой поверхности гпБе (дефектами, ступенями роста, примесями), способствующие аккумуляции Сс1 [6]. Рост на подложках ОаАБ, прошедших предэпитаксиальную подготовку поверхности методом сульфидной пассивации, равно как и использование эпитаксиального буферного слоя ОаАя и тщательный контроль параметров роста слоев 7п(8)8е, решеточно согласованных с СЗаАя, позволяет избежать образования больших дефектных островов. В целом, независимо от способа выращивания все структуры демонстрируют практически одинаковую морфологию вставок С<18е при одной и той же номинальной толщине, однако детальные исследования методом ПЭМ выявили более однородный характер распределения Сс1 в образцах, выращенных методом ЭПМ [7].

Установлена четкая взаимосвязь между лм и энергетическим положением максимума в спектре фотолюминесценции (ФЛ) (77 К) для ДМС структур Сё8е/2п8е.

Увеличение н' до критической толщины (3 МС), приводит к нелинейному росту эффективности ФЛ, сопровождаемому значительным (-0.5 эВ) длинноволновым сдвигом пика ФЛ. Интегральная интенсивность ФЛ при неизменной накачке увеличивается более чем в 350 раз всего лишь при десятикрагном увеличении количества осажденного СсШе. Это сопровождается сильным уширением пика ФЛ до 60 мэВ, что хорошо согласуется с наблюдавшимся в ПЭМ эффектом формирования неоднородного массива КД с латеральными размерами больше ав, которые эффективно захватывают носители, подавляя их миграцию к центрам безызлуча-телыюй рекомбинации и, тем самым, обуславливая гигантский рост квантовой эффективности [8, 9].

Анализ спектров ФЛ и ФЛ с пикосекундным разрешением в диапазоне толщин Сс18е 0<>у<3 МС показал, что начиная с и'=0.5 МС, образцы, выращенные в МПЭ и ЭПМ режимах, характеризуются неоднородным уширением экситонных спектров, обусловленным сосуществованием однородной КЯ твердого раствора гпСёЗе и 2В кластеров СёБе с П1>ап, демонстрирующих различные времена затухания (25-60 и 150-260 пс, соответственно). Причем для структур с 0.5<и'<1 МС энергия максимума и полуширина длинноволнового пика, связанного с 2В островами, а также времена затухания ФЛ с хорошей точностью соответствуют КЯ чистого Сс18е толщиной 1 МС. При этом образцы, выращенные в режиме ЭПМ, характеризуются меньшими флуктуациями толщины слоя и размеров островков. Даже при наличии достаточно интенсивной ФЛ при 300К, подобные наноструктуры, очевидно, не совсем оптимальны для использования в лазерной активной области в силу достаточно большого уширения электронной плотности состояний массива КД [8].

Параграф §3.2 посвящен исследованию наноструктур Сс15е/'7пЯе, полученных методом модифицированной ЭПМ, в котором используется режим мультицикло-вого осаждения СёБе с м><03 МС за цикл (т.е. меньше 0.5 МС, соответствующего стабильной реконструкции поверхности с(2х2)) при полной номинальной толщине Сс!8е ^=2 - ЗМС. Вследствие этого атомы кадмия имеют возможность активно перераспределяться по незанятой поверхности. Длительные прерывания роста (60 с) после импульсов осаждения Сё и/или 8е увеличивают время миграции атомов и приводят поверхность роста в более равновесное состояние, предполагающее меньшую дисперсию КТ по размерам [10, 11].

Спектры ФЛ структур, выращенных методом модифицированной ЭПМ с прерыванием 1 мин после каждого импульса осаждения 8е при неизменной Тп, характеризуются возрастанием интенсивности ФЛ и существенным длинноволновым сдвигом (-50 мэВ) энергии пика по сравнению с эталонными структурами с той же полученными методом стандартной ЭПМ. При этом полуширина линии ФЛ уменьшается более чем на ЮмэВ и достигает значения -40 мэВ. Приведенные экспериментальные факты подтверждают эффективное перераспределение Сё8е в ДМС вставке между большими 2Б островками и КТ в процессе прерываний роста, что приводит к увеличению концентрации Сс1 в КТ (до -85%, оценка из сдвига ФЛ в приближении эффективной массы) и сужению их распределения по латеральным размерам, наблюдаемому в ПЭМ, до значения 7.5±2.5 нм.

При возбуждении ансамбля КТ Сё8е ниже края поглощения матрицы 7пБе спектр ФЛ имеет дублетную структуру, связанную с наличием в системе как нейтрального, так и отрицательно заряженного экситона (триона), образование которого происходит в основном при накачке протяженных состояний КЯ, окружающей КТ СёБе. При этом нейтральный экситон возбуждается преимущественно напрямую через внутренние состояния КТ [12]. Нетипичная температурная зависимость Стоксовского сдвига ФЛ из КТ может быть качественно описана в рамках кинетической модели прыжковой релаксации экситонов [5*]. Несмотря на 0-мерный характер излучающих состояний, температурная зависимость ФЛ и распределения экситонов внутри слоя СсШе может быть описана в рамках модели для КЯ с существенной шероховатостью интерфейсов и/или неоднородного состава.

В §3.3 рассмотрен еще один способ формирования КТ СёЯс, с введением нового соединения-стрессора, осаждаемого на поверхность матрицы непосредственно перед ростом КТ. Стрессор представляет собой суб-МС полупроводника, имеющего большее (>10%) рассогласование периодов решетки с матрицей по сравнению с материалом КТ. Из-за большего напряжения, стрессор формирует на поверхности матрицы более мелкие островки, задавая локальные поля упругих напряжений, непосредственно управляющие процессом последующего самоформирования КТ.

Спектр низкотемпературной ФЛ С(18е КТ, выращенных с использованием 0.2 МС Сс1Те (Аа/а~ 14%) в качестве стрессора, характеризуется существенным (-150 мэВ) длинноволновым сдвигом энергии основного пика по сравнению с эталонной структурой с гой же м>, где КТ формировались методом модифицированной ЭПМ. Оценка энергии экситона локализованного в такой ZnyCdl_ySexTe|. х/7п8е КЯ в приближении эффективной массы не дает объяснения столь сильному энергетическому сдвигу экситонного перехода за счет изменения анионного состава вставки, которое не может быть значительным в наших условиях, где соотношение количества осажденного СёТе и Сёве составляет -1:10. Поэтому можно предположить, что сдвиг энергии основного пика ФЛ происходит в основном за счет увеличения содержания Cd в КТ, формирующихся на CdTe суб-МС стрессоре. При этом результаты измерений методом ПЭМ демонстрируют заметное до (5-=-6)х10псм'2 увеличение поверхностной плотности КТ CdSe по сравнению с эталонной структурой при уменьшении их латерального размера до 4.5±1.5 нм. [13, 14].

В результате проведенного моделирования эпитаксиального роста кинематическим методом Монте-Карло было установлено, что при номинальной толщине ~0.2 МС осажденный CdTe формирует на поверхности /п8е ансамбль регулярно расположенных когерентных островков. При этом среднее расстояние между соседними островками составило величину от 8 до 12 нм. В случае классической системы CdSe/ZnSe (с Аа/д-7%) это расстояние составляет величину 15 нм. Профиль упругих напряжений, создаваемый CdTe островками на поверхности 7п8е однозначно определяет места преимущественного зарождения КТ CdSe, а именно на вершинах островков CdTe.

Для исследования механизма формирования КТ СёБе в матрице '¿п$е, который при м><3 МС несомненно не является механизмом Странского-Крастанова, в §3.4 в приближении теории регулярного раствора произведены расчеты границ термодинамической стабильности твердого раствора 2пСс18е. Показано, что при температурах эпитаксии (250- 300°С) твердый раствор гпСсВе обладает абсолютной термодинамической устойчивостью во всем диапазоне составов. Откуда следует, что процесс самоформирования СёБе КТ в матрице 2пБе не может быть вызван сепарацией фаз за счет спинодального распада твердого раствора. Наиболее вероятной причиной самоформирования КТ СёБе в докритической области тол-шин (<ЗМС) представляется объемная и поверхностная сегрегация Сё на локальных флуктуациях толщины слоя СсВе, инициированная сильными упругими напряжениями, возникающими при его заращивании 2п8е.

В четвертой главе диссертационной работы представлены различные варианты конструкций и характеристики А2В6 лазерных (с оптической и электронной накачкой) двойных гетероструктур с раздельным ограничением (ДГС РО) сине-зеленого спектрального диапазона.

В §4.1 представлены результаты детальных исследований ФЛ и лазерных характеристик А2В6 ДГС РО в широком интервале температур и интенсивностей накачки азотным лазером. Структуры содержали нижний и верхний ограничивающие слои Zno9Mgo ^о 15$ео85 (Е8=2.95 эВ при 77К), симметричный волновод в виде короткопериодной сверхрешетки (СР) 15 А-2п80148е08б/18 А-2п8е общей толщиной 0.2 мкм и активную область на основе Ссйе КД, самоформирующихся при осаждении 2.5 МС СёБе на поверхность 2п8е [15, 16]. Структуры с КД СёБе демонстрируют заметно более высокую эффективность спонтанного излучения по сравнению с контрольной структурой с КЯ 2пСс18е.

Минимальный порог генерации при 300 К (10 кВт/см2) зафиксирован в структуре с увеличенной до 0.4 мкм волноводной СР и активной областью, содержащей фи /лБе КЯ с КД СёБе (структура В). Структура с одной плоскостью СёБе КД (А) имеет чуть более высокий порог (1пор= 12-15 кВт/см2), югда как порог контрольной структуры с КЯ 2пСс18е (С) в три-четыре раза выше порога структур с С(18е КД. В структурах с активной областью, состоящей из когерентных Сс18е-обогащенных островков, КД, происходит эффективная локализация носителей в наноостровках, что препятствует их миграции к дефектным областям, где они могут рекомбинировать безызлучательно и вызывать ускоренное размножение дефектов в активной области. В результате увеличения числа плоскостей КД Сс&е улучшается оптическое ограничение в структуре и увеличивается общая толщина активной области, что приводит к дальнейшему снижению порога генерации.

Измерение выходной мощности в абсолютных единицах позволило оценить величину внешней квантовой эффективности, которая для структуры с тремя плоскостями Сс18е КД составила величину -12%. Причем генерация без заметных деградационных явлений наблюдалась до 230°С, что является чрезвычайно высокой рабочей температурой для полупроводниковых лазеров. Величина характеристической температуры (То) для диапазона температур до 100°С составляет 330К, что обычно характерно для квантово-размерных гетероструктур с трехмерным

квантовым ограничением носителей и свидетельствует об эффективной локализации неравновесных носителей заряда в (2п)СёЯе КД при температурах ниже 100 С. Показано, что в исследуемых структурах интенсивность генерации возрастает с увеличением уровня накачки, несмотря на некоторое уменьшение длины волны генерации вследствие интердиффузии цинка и кадмия.

Поскольку значительная доля генерированного излучения в исследованных ДГС РО лазерах поглощается в подложке Ста А я и положение активной области в середине волновода не является оптимальным с точки зрения оптического ограничения, была предложена оптимизированная конструкция лазерной гетерострукту-ры (§4.1.2), в которой:

• увеличена нижнего ограничивающего слоя \^2п88е до величины ~3-.05эВ (при 77К) путем изменения его состава до критического, соответствующего границе термодинамической нестабильности твердого раствора;

• увеличена общая толщина волноводной СР 7п8е/2п88е с целью увеличения фактора оптического ограничения, при этом положение КЯ 2пБе с плоскостью КТ Сс18е определяется максимальным распределением интенсивности фундаментальной моды электромагнитного поля внутри структуры;

• слой КТ Сё8е сформирован методом модифицированной ЭПМ с целью получения более узкого спектра электронных состояний массива К'Г и, соответственно, спектра усиления, а также более высокого содержания Сё в КТ.

В структуре оптимизированного дизайна минимальный порог плотности мощности накачки, максимальная внешняя квантовая эффективность и максимальная выходная мощность при комнатной температуре составили 4.8 кВт/см2, 32% и 21 Вт, соответственно, при величине внутренних потерь -2-10 см"1 [17, 18]. Исследование структурных и оптических свойств ДГС РО нового дизайна показало, что интенсивность ФЛ структур с Сёве вставкой, сформированной методом модифицированной ЭПМ, при низких уровнях накачки (~2 Вт/см2) в 10 раз выше, чем у лазерных гетеростуктур, в которых Ссйе слой был выращен методом МПЭ Различие сокращается до двух раз при увеличении мощности накачки. При этом ширина пика ФЛ независимо от уровня накачки остается в два раза уже для КТ СёЯе. выращенных методом модифицированной ЭПМ, что свидетельствует об их большей однородности, как по размеру, так и по химическому составу (что подтверждается и результатами исследований кагодолюминесценции с пространственным разрешением) и является оптимальным с точки зрения лазерных применений.

В §4.1.3 экспериментально продемонстрирована возможность создания А2В6-А N лазерного конвертера. Для оптической накачки CdSe/ZnMgSSe лазеров использовался InGaN/GaN лазер с множественными КЯ, выращенный на 81 (111) подложке и имеющий длину волны генерации 452-458 нм, накачиваемый излучением ^-лазера. Возбуждение А2В6 ДГС РО лазера происходило в поперечной геометрии (ЗООК), при этом не использовалась какая-либо промежуточная оптика. При приближении CdSe/ZnMgSSe лазера к резонатору 1пСтаТ^/СгаЫ лазера наблюдается сначала интенсивная ФЛ, а при дальнейшем приближении (~ 200 мкм) с повышением плотности мощности накачки - генерация, при этом доля рассеянно-

го излучения азотного лазера составляла менее 0.1% от интенсивности излучения IпGaN/GaN лазера. Коэффициент конверсии подобного устройства составил около 8% при 300К [16].

§4.2 посвящен исследованиям лазерных свойств Сс1(7п)8е/7пМ§8Яе гетерост-руктур вышеописанной конструкции с различным типом активной области при накачке электронным пучком (поперечная геометрия возбуждения). В структурах 1 -го типа в качестве активной области использовалась КЯ 7пСс18е. В структурах 2-го типа в центре КЯ гпБе методом стандартной МПЭ выращивалась ДМС вставка Сс18е номинальной толщиной 2-2.5 МС. Общая толщина образующих волновод слоев равнялась 0.2 мкм [19, 20]. В результате сравнительного анализа установлено, что активная область на базе ДМС вставки Сс)8е (структура 2-го типа) обеспечивает меньшее значение пороговой плотности тока (0.6 - 0.8 А/см2, 300К) при энергии пучка 15-18 кэВ и плотности мощности накачки около 10 кВт/см2. Минимальное значение энергии пучка, при которой удалось получить генерацию, составило 8кэВ [21]. В лазерной структуре с тремя ДМС вставками Сс18е (по 2.8 МС каждая) в расширенном СР волноводе (аналогичной структуре типа В в §4.1) была достигнута в 2 раза большая максимальная эффективность генерации, определяемая как отношение мощности лазерного излучения, выходящего через одну грань, к мощности электронного пучка (4% против 1.6%). Максимальная импульсная мощность генерации увеличилась с 9 до 12 Вт [22]. В заключении приводятся основные достижения и результаты работы:

1. Разработана методика предростовой подготовки подложек ваАв в 1М водном растворе Ыа28, позволяющая значительно снизить количество дефектов (до ~3х105см"2), зарождающихся на гетерогранице 7п8е/ОаЛз, без использования эпитаксиального буфера ваАв и, соответственно, повысить кристаллическое совершенство эпитаксиальных слоев А2В6.

2. Установлено, что высокотемпературный отжиг непассивированных подложек перед эпитаксией без потока мышьяка приводит к весьма сильному нарушению планарности поверхности, что связано с реактивным травлением ваАв в ходе удаления оксида галлия и последующим термическим травлением галлием поверхности подложки. Установлена прямая зависимость между количеством дефектов в выращенных слоях и плотностью ямок, образовавшихся в результате отжига на поверхности подложек. Обработка подложки в растворе сульфида натрия позволяет существенно снизить плотность и глубину ямок, возникающих при отжиге.

3. Показано, что длительные технические остановки роста приводят к образованию специфического гомо-интерфейса 2п8е/7п8е, служащего местом генерации дефектов упаковки, даже при условии, что граница 2п8е/ОаАз является совершенной [23].

4. Наноструктуры Сс18е/7п8е, полученные методами стандартной МПЭ или ЭПМ в традиционном интервале температур роста (270-320°С), во всем диапазоне док-ритических номинальных толщин (0.5-ЗМС), представляют собой сложную неоднородную суперпозицию 20-протяженных, обогащенных С<18е островков (КД) плотностью ~1010см'2 и латеральными размерами (15 - ЗОнм), существенно пре-

вышаюгцими их вертикальные размеры и величину Боровского радиуса экситона (5 нм), и мелкомасштабных флуктуаций содержания кадмия размером <10 нм и плотностью -1011 см"2, расположенных внутри расширенной КЯ 2пСс18е полной толщиной до 10 МС.

5. Предложен метод модифицированной ЭПМ с мультицикловым осаждением Сс18е (<0.3 МС за цикл) и длительными прерываниями роста после каждого импульса осаждения 8е (до 60 с), что приводит к формированию КТ Сё8е (содержание Сс1~85%) с более однородными латеральными размерами 5-10 нм и поверхностной плотностью ~10псм"2, демонстрирующих более интенсивную ФЛ по сравнению со структурами Сё8е/7п8е, выращенными стандартным методом ЭПМ.

6. Сравнение наблюдаемого Стоксовского сдвига при высоких температурах, так же как и ширины линии тяжелой дырки в спектрах ВФЛ позволяет сделать заключение о том, что образцы, полученные методом модифицированной ЭПМ, характеризуются более узким распределением плотности состояний в КТ С(18е и более высокой концентрацией С(1 при одной и той же номинальной толщине Сс18е по сравнению с эталонной структурой, что связано с перераспределением кадмия во время длительных прерываний роста.

7. Спектр ФЛ при возбуждении Сё8е КТ, полученных методом модифицированной ЭПМ, ниже края поглощения 2п8е матрицы имеет дублетную структуру, связанную с наличием в системе как нейтрального, так и отрицательно заряженного экситона - гриона, образование которого происходит в основном при накачке протяженных состояний КЯ, окружающей КТ С<18е.

8. Использование напряженного суб-МС Сс1Те в качестве стрессора для формирования КТ Сс18е в матрице 2п8е позволяет увеличить плотность КТ Сс18е до (5+6)х10"см"2 при уменьшении их латерального размера до 4.5±1.5 нм. Получен существенный (~150мэВ) длинноволновый сдвиг пика ФЛ вследствие перераспределения Сё и увеличения его содержания в КТ.

9. Получены и исследованы структуры Cd(Zn)Se/ZnMgSSe лазеров (А,=494-555нм) с различным дизайном активной области при накачке электронным пучком с энергией 8-ЗОкэВ. Минимальное значение пороговой плотности тока (0.60.8 А/см2) при комнатной температуре зарегистрировано для структуры с ДМС вставкой Сё8е при энергии пучка 15-18 кэВ и плотности мощности накачки около 10 кВт/см2. Максимальная импульсная мощность генерации составила 9 Вт. Минимальное значение энергии электронного пучка, при котором получена генерация равно 8кэВ.

10. Созданы структуры А2В6 ДГС РО лазеров для оптической накачки (Х=510 -530 нм). Минимальный порог генерации 10 кВт/см2, максимальная внешняя квантовая эффективность 12% и максимальная выходная мощность 20 Вт (и-=400 кВт/см2) были получены для структуры, активная область которой состояла из трех изолированных ЕпБе КЯ с Сё8е ДМС вставками, сформированных методом стандартной МПЭ. Лазеры демонстрировали высокую температурную стабильность порога генерации (Т0 = ЗЗОК до 100°С) и способность бездеграда-ционной работы вплоть до Т=250°С.

11. Предложен и реализован интегральный A2B6-A3N лазерный конвертер в котором для оптической накачки лазера CdSe/ZnMgSSe использовался InGaN/GaN оптически накачиваемый лазер имеющий длину волны излучения 452-458 нм. Коэффициент конверсии подобного интегрального устройства может составлять величину до 8%, и зависит от мощности возбуждения.

12. Предложена оптимизированная конструкция лазерных гетероструктур для оптической накачки. Минимальный достигнутый порог плотности мощности накачки, максимальная внешняя квантовая эффективность и максимальная выходная мощность составили 4.83 кВт/см2, 32% и 21 Вт (1нак=160 кВт/см2), соответственно, при величине внутренних потерь ~2-=Т0 см'1.

Основные результаты работы изложены в следующих публикациях:

1. T.V. L'vova, I.V. Sedova, V.P. Ulin, S.V. Sorokin, V.A. Solov'ev, V.L. Berkovits, S.V. Ivanov, MBE-Growth of ZnSe Layers on Sulfide-Passivated GaAs Substrates // Vacuum, 2002, v. 57, №2, pp. 163-169.

И.В. Седова, T.B. Львова, В.П. Улин, C.B. Сорокин, A.B. Анкудинов,

2. В.Л. Берковиц, С.В. Иванов, П.С. Копьев, Сульфидные пассивирующие покрытия поверхности GaAs(lOO) в условиях молекулярно-пучковой эпитаксии AnBVI/GaAs // ФТП, 2002, т. 36, № 1, с. 59-64.

3. V.A. Solov'ev, S.V. Sorokin, I.V. Sedova, G. Mosina, S.V. Ivanov, H.-J. Lugauer, G. Reuscher, M. Keim, A. Waag, G. Landwehr. Cathodoluminescence Study of MBE Grown MgZnSSe and BeMgZnSe Alloy Based Heterostructures // J. Cryst. Growth, 1999, v. 200/201, pp. 481-484.

4.1. Sedova, T. Shubina, S. Sorokin, A. Sitnikova, A. Toropov, S. Ivanov, M. Willander, CdSe Layers of Below Critical Thickness in ZnSe Matrix: Intrinsic Morphology and Defect Formation // Acta Physica Polonica A, 1998, v. 94, pp. 519-524.

5. N. Peranio, A. Rosenauer, D. Gerthsen, S.V. Sorokin, I.V. Sedova, S.V. Ivanov, Structural and chemical analysis of CdSe/ZnSe nanostructures by transmission electron microscopy // Phys. Rev. B, 2000, v. 61, № 23, pp. 16015-16024.

6. T.V. Shubina, A.A. Sitnikova, V.A. Solov'ev, A.A. Toropov, I.V. Sedova, S.V. Ivanov, M. Keim, A. Waag, G. Landwehr, Defect-induced Island Formation in CdSe/ZnSe Structures // J. Cryst. Growth, 2000, v. 214-215 №1-4, pp. 727-729.

7. A. Sitnikova, S. Sorokin, T. Shubina, I. Sedova, A. Toropov, S. Ivanov, M. Willander, ТЕМ Study of Self-Organization Phenomena in CdSe Fractional Monolayers in ZnSe Matrix // Thin Solid Films, 1998, v. 336, pp. 76-80.

8. S.V. Ivanov, A.A. Toropov, T.V. Shubina, S.V. Sorokin, A.V. Lebedev, I.V. Sedova, P.S. Kop'ev, G.R. Pozina, J.P. Bergman, and B. Monemar, Growth and excitonic properties of single fractional monolayer CdSe/ZnSe structures // J. Appl. Phys., 1998, v. 83, pp. 3168-3171.

9. T. Shubina, S. Sorokin, A. Toropov, I. Sedova, A. Sitnikova, A.V. Ankudinov, A.N. Titkov, S. Ivanov, I. Yamakawa, M. Ichida, A. Nakamura, Intrinsic Morphology and Optical Properties of Self -Organized CdSe Fractional Monolayers in ZnSe Matrix // Proc. 24 Int. Conf. on Physics of Semiconductors, Jerusalem, Israel, 1998, p. Мо-РЗЗ.

10. C.B. Иванов, T.B. Шубина, И.В. Седова, C.B. Сорокин, Р.Н. Кютт, A.A. Сит-никова, Д.Д. Солнышков, О.В. Некруткина, A.A. Торопов, П.С. Копьев, Полупро-

водниковые наноструктуры с CdSe квантовыми точками: формирование методом молекулярно-пучковой эпитаксии, свойства, применения // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2003, т. 10, с. 6-16. ll.I.V. Sedova, S.V. Sorokin, А.А. Sitnikova, O.V. Nekrutkina, A.N.Reznitsky and S.V. Ivanov, Narrow Size-Dispersion CdSe Quantum Dots Grown on ZnSe by Modified MEE Technique // Inst. Phys. Conf. Ser. No.174, Edited by M.Ilegems, G. Weimann and J. Wagner, Section 3, 2003, pp. 161-164.

12. O.G. Lyublinskaya, I.V. Sedova, S.V. Sorokin, O.V. Nekrutkina, A.A. Toropov, T.V. Shubina, S.V. Ivanov, Temperature dependent photoluminescence from CdSe/ZnSe nanostructures grown by migration enchanced epitaxy // Phys. Stat. Sol. (c), 2005, v. 2, №11, pp. 3856 - 3859.

13. I.V Sedova, O.G. Lyublinskaya, S.V. Sorokin, D.D. Solnyshkov, D.N. Lykov, A.A. Toropov, and S.V. Ivanov, Influence of CdTe sub-monolayer stressor on CdSe quantum dot self-organization in ZnSe matrix // 13th Int. Symp. "Nanostructures: Physics and Technology", St. Peterburg, Russia, June 20-25, 2005, pp. 332-335.

14. O.G. Lyublinskaya, I.V. Sedova, S.V. Sorokin, O.V. Nekrutkina, A.A. Toropov, S.V. Ivanov, Temperature Dependent of the Photoluminescence from Cd(Se,Te) Quantum Dots in ZnSe Matrix // 12 Int. Conf. on II-VI Compounds, Warsaw, Poland, September, 12-16,2005, p. 193.

15. I.V. Sedova, S.V. Sorokin, A.A. Toropov, V.A. Kaygorodov, S.V. Ivanov, P.S. Kop'ev E.V. Lutsenko, V.N. Pavlovskii, V.Z. Zubialevich, A.L. Gurskii, G.P. Yablonskii, Y. Dikme H. Kalisch, A. Szymakowski, R.H. Jansen, B. Schineller and M. Heuken, Integration of Cd(Zn)Se/ZnSe and GaN-based lasers for optoelectronic applications in a green spectral range // Phys. Stat. Sol. (c), 2004, v. 1, №4, pp. 1030— 1033.

16. И.В. Седова, С.В.Сорокин, A.A. Торопов, B.A. Кайгородов, С.В.Иванов, II.C. Копьсв, E.B. Луценко, В.Н.Павловский, В.З. Зубелевич, А.Л. Гурский, Г.П. Яблонский, Y. Dikme, Н Kalisch, A. Szymakowski, R.H. Jansen, В. Schineller, М. Heuken, Лазерная генерация в гетероструктурах Cd(Zn)Se/ZnMgSSe при накачке излучением азотного и InGaN/GaN лазеров // ФТП, 2004, т. 38, №9, с. 11351140.

17. S.V. Ivanov, I.V. Sedova, S.V. Sorokin, A.A. Sitnikova, A.A. Toropov, P.S. Kop'ev, E.V. Lutsenko, A.V. Danilchyk, A.G. Voinilovich, V.Z. Zubialevich, A.L. Gurskii, G.P. Yablonskii, High-efficiency Low-threshold Optically-pumped Green Laser with Single CdSe Quantum-disk-sheet Active Region // 12 Int. Conf. on II-VI Compounds, Warsaw, Poland, September, 12-16,2005, p. 272.

18. E.V. Lutsenko, A.L. Gurskii, A.V. Danilchyk, V.N. Pavlovskii, V.Z. Zubialevich, N.P. Tarasuk, G.P. Yablonskii, I.V. Sedova, S.V. Sorokin, A.A. Toropov, S.V. Ivanov, and P.S. Kop'ev, Internal Laser Parameters and Optical Properties of CdSe Quantum Dot Lasers of Difference Design //12 Int. Conf. on II-VI Compounds, Warsaw, Poland, September, 12-16,2005, p. 276.

19. M.M. Zverev, S. V. Sorokin, I. V. Sedova, D.V. Peregoudov, S. V. Ivanov, and P. S. Kop'ev, ZnSe-Based Room Temperature Low-Threshold Electron-Beam Pumped Semiconductor Laser // Phys. Stat. Sol. (b), 2002, v. 229 №1, pp. 1025-1028.

20. М.М.Зверев, С.В.Иванов, Д.В. Перегудов., С.В. Сорокин, И.В. Седова, П.С. Копьев, Неохдаждаемый полупроводниковый лазер на основе ZnSe-содержащих квантоворазмерных структур с накачкой электронным пучком // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2002, т. 9, с. 22-26.

21. ММ Зверев, Д.В. Перегудов, И.В. Седова, С.В. Сорокин, СВ. Иванов, П.С. Копьев, Низкопороговые полупроводниковые лазеры зеленого диапазона с накачкой электронным пучком на основе квантоворазмерных гетероструктур // Квантовая электроника, 2004, т. 34, №10, с. 909-911.

22. М.М. Zverev, S.V. Sorokin, I.V. Sedova, D.V. Peregoudov, S.V. Ivanov, and P.S. Kop'ev, High-efficiency Electron-Beam Pumped Green Semiconductor Lasers Based on Multiple Quantum Disk Sheets // Phys. Stat. Sol. (c), 2005, v. 2, №2, pp. 923-926.

23. I.V. Sedova, S.V. Sorokin, A.A. Sitnikova, R.V. Zolotareva, S.V. Ivanov, P.S. Kop'ev, Structural Defects due to Growth Interruptions in ZnSe-based Heterostructures, // Proc. of 7 Int. Symposium "Nanostructures: Physics and Technology", St. Peterburg, Russia, 1999, pp. 547-548.

Список цитируемой литературы:

1*. E. Kato, H. Noguchi, M. Nagai, et al. // Electron. Lett. - 1998. - Vol. 34, №3. - P. 282-284.

2*. S. V. Ivanov // Phys. Stat. Sol. (a). - 2002. - Vol. 192, №1. - P. 157-162.

3*. S. Gundel, D. Albert, J. Nurberger, and W. Faschinger // Phys. Rev. B. - 1999. -

Vol. 60.-P. R16271-R16274.

4*. С.В.Иванов, П.С. Копьев, A.A. Торопов // УФН. - 1999. - Т.169, вып. 4. -С.468-470.

5*. S.A. Tarasenko, A.A. Kiselev, E.L. Ivchenko et al. // Semicond. Sci. & Technol. -2001. - Vol. 16. - P. 486—492.

Подписано в печать 11.01.2006 Объем: 1,0 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 5 Отпечатано в типографии ООО "КОПИ-Р", С-Пб, Гражданский пр., 111 Лицензия ПЛД № 69-338 от 12.02.99 г.

¿006 (\ -tu 8

Р-17 18

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Седова, Ирина Владимировна

Содержание.

Введение.

Глава 1 Характеристика соединений А2В6 и гетероструктур на их основе (литературный обзор).

1.1. Свойствам особенности полупроводников

1.2. Гетероструктуры CdSe/ZnSe с дробно-монослойными вставками.

1.2.1. Процесс самоформирования. Особенности структурных и оптических свойств.

1.2.2. Стрессор - как способ управления процессом самоформирования квантовых точек.

1.3. Исследования сине-зеленых лазеров на основе широкозонных соединений А В.

1.3.1. Лазеры с накачкой электронным пучком.

ГЛАВА 2. Аппаратное обеспечение молекулярно-пучковой эпитаксии широкозонных соединений и методики исследования их свойств.

2.1 Состав и особенности установки МПЭ.

2.2. Методы in situ диагностики при МПЭ.

2.3. Методы ex situ структурной и оптической характеризации эпитаксиальных слоев и гетероструктур.

2.4. Особенности гетероэпитаксии на подложках GaAs. Формирование бездефектной границы

PSWIGaAs.

2.4.1. Сульфидные пассивирующие покрытия в условиях

Глава 3 Исследование эффектов самоформирования в сильнонапряженных CdSe/ZnSe низкоразмерных наноструктурах.

3.1 Наноструктуры CdSe/ZnSe, сформированные методом стандартной МПЭ и методом эпитаксии с повышенной миграцией атомов. Структурные и оптические свойства.

3.2. Модифицированный метод эпитаксии с повышенной миграцией атомов.

3.3. Влияние введения субмонослоя CdTe в качестве стрессора на формирование квантовых точек CdSe в матрице ZnSe.

3.4 Термодинамическая стабильность твердого раствора

Zn^CdxSe.

Глава 4. Лазерные гетероструктуры на основе соединений

А2В6 для сине-зеленого спектрального диапазона.

4.1. Лазерные гетероструктуры для оптической накачки.

4.1.1. Исследования свойств Cd(Zn)Se/ZnMgSSe лазеров для оптической накачки.

4.1.2. Оптимизация конструкции лазерных гетероструктур с

CdSe дробно-монослойной активной областью.

4.1.3. Интегральный лазерный конвертер А В /А N с оптической накачкой.

4.2. Лазерные свойства двойных гетероструктур с раздельным ограничением на основе Cd(Zn)Se/ZnMgSSe с различным типом активной области при накачке электронным пучком.

 
Введение диссертация по физике, на тему "Полупроводниковые наноструктуры CdSe/ZnSe, полученные методом молекулярно-пучковой эпитаксии: самоформирование, свойства и применение в оптоэлектронике"

Актуальность проблемы. Современная оптоэлектроника является областью науки и техники, активно использующей все последние достижения физики твердого тела, квантовой электроники, физической химии и полупроводниковой технологии. Исследования в области оптоэлектроники важны для разработки новых принципов, а вместе с ними и нового поколения приборов для оптической передачи, приема, обработки, хранения и отображения информации.

В настоящее время большое внимание уделяется промышленному созданию сине-зеленых полупроводниковых лазеров, необходимых для систем проекционного лазерного телевидения, локальных волоконно-оптических линий связи, использующих пластиковые волокна, устройств высококачественной цветной печати, систем лазерной навигации и локации, флуоресцентной диагностики клеток в медицине, и других лазерных применений. Наиболее естественными кандидатами для создания зеленых лазеров остаются гетероструктуры на основе широкозонных

2 г полупроводников А В , обладающие высокой квантовой эффективностью люминесценции в спектральном диапазоне 490-550 нм. Однако, несмотря на все предпринимаемые попытки, проблема создания коммерческого зеленого инжекционного лазера на основе соединений А2В6 к настоящему моменту остается нерешенной. Все усилия по оптимизации лазерных диодов на основе ZnSe не привели к заметному увеличению их времени жизни, и результат, полученный в 1998 году фирмой Sony Со-400 ч работы в непрерывном режиме при комнатной температуре [1], до сих пор остается непревзойденным.

2 £

Основными конкурентами соединениям А В для оптоэлектронных лазерных применений являются полупроводники A3N, успешно развивающиеся в последнее время, и гетероструктуры на базе фосфидов III группы, исследование которых в качестве материала для приборов, излучающих в сине-зеленой области спектра, начались в начале 90-х годов. Однако ни одна из этих систем не в состоянии, в силу фундаментальных причин, перекрыть сине-зеленый спектральный диапазон лазерными диодами [2].

Основная и единственная проблема получения инжекционного синезеленого лазера связана с трудностями легирования р-типа широкозонных

2 6 полупроводников А В из-за термодинамической нестабильности азотного акцептора [3], которая приводит к деградации лазерного диода [2, 3]. Поиск новых решений, в частности возможности использования квантоворазмерных

9 6 гетероструктур А В в качестве активных элементов мощных компактных лазеров с накачкой низкоэнергетичным электронным пучком или лазеров с оптической накачкой, не требующих /?-и-перехода и омических контактов, остается одной из важнейших задач полупроводниковой оптоэлектроники, решение которой позволит избежать проблем, ограничивающих время жизни

9 £% инжекционных А В лазеров.

Дальнейший прогресс технологии полупроводниковых лазеров связан с использованием в их активной области низкоразмерных гетероструктур с пространственным ограничением носителей заряда в трех измерениях-структур с квантовыми точками (КТ), в которых реализуется предельный случай размерного квантования. Использование КТ в качестве активной области позволяет существенно улучшить основные лазерные характеристики, такие как пороговая плотность тока, характеристическая температура, внешняя квантовая эффективность и т.д. Возможность улучшения лазерных характеристик гетероструктур на основе ZnSe связана с использованием в качестве активной области сильнонапряженных низкоразмерных наноструктур CdSe/ZnSe с КТ, образующихся путем самоформирования в процессе молекулярно-пучковой эпитаксии (МПЭ) вследствие упругой релаксации напряжений, вызванных большим рассогласованием периодов решеток бинарных соединений. Исследование процессов самоформирования в гетеропаре CdSe/ZnSe было инициировано по аналогии с системой InAs/GaAs, обладающей таким же рассогласованием периодов решеток (Аа/а~7%). Однако, нанообъекты, образующиеся при эпитаксии CdSe в матрице ZnSe, представляют собой кластеры тройного твердого раствора Cd(Zn)Se (а не "чистого" CdSe), содержание кадмия в которых, наряду с их поверхностной плотностью и размерами, является существенным фактором, определяющим их оптические и электронные свойства.

Поэтому теоретические и экспериментальные исследования процессов самоформирования напряженных нанокластеров ZnCdSe при осаждении пленок CdSe на поверхность матрицы ZnSe методом МПЭ, а также способов создания "реальных" (сопоставимых по размером с Боровским радиусом

2 6 экситона ~5нм) КТ А В на основе CdSe посредством контролируемого воздействия на процесс самоформирования, и, наконец, путей использования таких наноструктур в активной области сине-зеленых лазеров, представляют значительный интерес.

К моменту начала выполнения диссертационной работы (1997г.) технология МПЭ квантоворазмерных гетероструктур широкозонных соединений А В переживала бурное развитие. Существовали согласованные модели роста бинарных, тройных и четверных соединений, способные обеспечить необходимую точность управления составом, скоростью роста и стехиометрией эпитаксиальных пленок [4]. Были разработаны и созданы

О f% инжекционные А В лазерные диоды с квантовыми ямами (КЯ) и широко обсуждались проблемы их быстрой деградации. Исследования особенностей МПЭ и изучение эффектов самоформирования напряженных наноструктур CdSe/ZnSe находились на самом начальном этапе развития, и такие структуры не использовались при создании оптоэлектронных приборов. Таким образом, настоящая диссертационная работа, посвященная изучению процессов самоформирования наноструктур в системе CdSe/ZnSe в процессе

МПЭ, а также комплексному исследованию их свойств, является актуальной, как с научной, так и с практической точки зрения. Цели и задачи работы.

Цель работы заключалась в исследовании процессов самоформирования КТ при МПЭ широкозонных полупроводниковых соединений А2В6 на примере гетеропары CdSe/ZnSe, получения оптически активных вплоть до комнатной температуры КТ CdSe в матрице ZnSe, а также разработке технологии МПЭ высокоэффективных низкопороговых лазеров зеленого спектрального диапазона с активной областью на основе КТ CdSe/ZnSe с электронной и оптической накачкой.

Для достижения поставленной цели в ходе работы решались следующие основные задачи:

- поиск способов снижения концентрации структурных дефектов в эпитаксиальных слоях, разработка метода подготовки подложек GaAs (001) методом сульфидной пассивации;

- изучение особенностей МПЭ напряженных гетероструктур с дробно-монослойными (ДМС) вставками CdSe в ZnSe и проведение детального исследования их структурных и оптических свойств;

- исследование процессов самоформирования CdSe/ZnSe наноструктур при различных режимах эпитаксии с повышенной миграцией атомов (ЭПМ);

- экспериментальное изучение эффекта самоформирования CdSe КТ в матрице ZnSe при введении в систему суб-монослоя (суб-МС) нового полупроводникового материала-стрессора;

- разработка и создание эффективных лазерных квантоворазмерных гетероструктур с КТ CdSe для электронной и оптической накачки, излучающих в сине-зеленой области спектра;

- исследование оптических и лазерных свойств полученных квантоворазмерных гетероструктур в зависимости от способа формирования CdSe/ZnSe КТ активной области.

Научная новизна и практическая значимость работы

1. Разработана и экспериментально апробирована методика предэпитаксиальной подготовки подложек GaAs (001) в 1М водном растворе Na2S. Показано, что использование пассивирующих хемосорбционных покрытий является альтернативой выращиванию буферного слоя GaAs, требующего отдельной дополнительной камеры МПЭ.

2. Впервые исследованы особенности роста CdSe/ZnSe наноструктур в диапазоне докритических толщин (< 3 МС) модифицированным методом мультицикловой ЭПМ.

3. Впервые исследовано влияние введения суб-МС сверхнапряженного CdTe-стрессора на процесс самоформирования КТ CdSe в матрице ZnSe.

4. Впервые методом МПЭ созданы и исследованы низкопороговые лазеры с активной областью на основе Cd(Zn)Se/ZnSe полупроводниковых наноструктур для поперечной накачки низкоэнергетичным электронным пучком при комнатной температуре. Полученные в экспериментах низкие значения пороговой плотности тока электронного пучка при умеренных ускоряющих напряжениях (8+25 кВ) и комнатной температуре открывают возможности создания компактных зеленых лазеров с электронно-лучевой накачкой, использующих нанокатоды с холодной эмиссией.

5. Созданы и исследованы гетероструктуры Cd(Zn)Se/ZnMgSSe лазеров с оптической накачкой. Продемонстрированы рекордные для подобных лазеров параметры: порог генерации, выходная импульсная мощность, внутренняя и внешняя квантовая эффективность. За счет усовершенствования конструкции существенно снижены внутренние потери.

6. Впервые для оптической накачки CdSe/ZnMgSSe лазера использовался InGaN/GaN оптически накачиваемый лазер с множественными квантовыми ямами (КЯ), выращенный на Si (111) подложке. Полученные результаты позволяют рассматривать возможность применения инжекционных лазеров (или светоизлучающих диодов) на основе GaN в качестве источника оптической накачки для получения компактного интегрального InGaN/GaN-Cd(Zn)Se/ZnMgSSe лазерного конвертора, излучающего в зеленой области спектра.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Монослой хемосорбированных недимеризованных атомов серы, образующийся в результате сульфидной пассивации подложек GaAs (001) в 1М водном растворе Na2S, позволяет существенно снизить эффект термического травления галлием поверхности GaAs при предэпитаксиальном отжиге подложек. Это приводит к значительному уменьшению количества зарождающихся на интерфейсе ZnSe/подложка-GaAs дефектов упаковки и, соответственно, существенному улучшению структурного качества А В слоев и гетероструктур, полученных методом МПЭ.

2. Низкоразмерные наноструктуры CdSe/ZnSe, самоформирующиеся в процессе роста методом стандартной МПЭ или ЭПМ (> 0.5 монослоя за цикл) в интервале температур 270-f-300°C при осаждении CdSe в диапазоне докритических номинальных толщин (0.5+ЗМС), представляют собой неоднородную суперпозицию 20-протяженных CdSe-обогащенных островков - квантовых дисков (КД) и мелкомасштабных флуктуаций состава Cd - КТ, окруженных расширенной КЯ ZnCdSe меньшего состава толщиной до 10 МС.

3. При формировании наноструктур CdSe/ZnSe методом модифицированной ЭПМ с использованием режима мультициклового осаждения CdSe (<0.3 МС за цикл) и длительных прерываний роста после каждого импульса Se происходит существенное перераспределение CdSe по поверхности ZnSe, приводящее к образованию более однородного по размерам массива КТ (Zn)CdSe с более узким распределением электронной плотности состояний и предельно высоким содержанием Cd (до 85%).

4. Введение в систему ZnSe-CdSe субмонослоя CdTe, осаждаемого на поверхность матрицы непосредственно перед напылением материала КТ, приводит к существенному увеличению поверхностной плотности КТ (Zn)CdSe, при некотором уменьшении их латерального размера и увеличении содержания кадмия. Обладая большим рассогласованием периода кристаллической решетки с матрицей по сравнению с материалом КТ (Да/а~14% для CdTe/ZnSe), суб-МС CdTe выполняет функцию стрессора, формируя на поверхности матрицы ZnSe более мелкие напряженные островки и задавая тем самым локальные поля сильных упругих напряжений, управляющих процессом самоформирования материала КТ.

5. Использование КТ (Zn)CdSe/ZnSe, сформированных методом модифицированной ЭПМ, в качестве активной области сине-зеленых А2В6 лазеров для оптической накачки позволяет значительно улучшить их оптические и лазерные характеристики, в том числе достигнуть уровня внешней квантовой эффективности более 30% при внешней дифференциальной квантовой эффективности ~40%.

Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на российских и международных конференциях и симпозиумах:

• 3, 5, 7 Российских конференциях по физике полупроводников (Москва 1997, Нижний Новгород 2001, Звенигород 2005);

• 9, 10, 11, 12 Международных конференциях по соединениям А2В6 (Киото, Япония 1999; Бремен, Германия 2001; Ниагара Фоле, США 2003, Варшава, Польша 2005);

• 29 Международном симпозиуме по полупроводниковым соединениям (Лозанна, Швейцария 2002);

• 9 Международной конференции по оптике лазеров (Санкт-Петербург 2003);

• 4, 5 Международных конференциях по взаимодействию света с веществом (PLMCN) (Санкт-Петербург 2004; Глазго, Великобритания 2005);

• 24 Международной конференции по физике полупроводников (Иерусалим, Израиль 1998);

• 10 Международной конференции по МПЭ (Канны, Франция 1998);

• 8, 9, 10, 11, 13 Международных симпозиумах "Наноструктуры: Физика и технология" (Санкт-Петербург 1998, 1999, 2002, 2003, 2005);

• Европейской конференции Общества исследования материалов (MRS) (Закопане, Польша 2002);

• 4, 5 Беларусско-Российских семинарах «Полупроводниковые лазеры и системы на их основе» (Минск, Беларусь 2002, 2005);

4 • 27 Международной школе по физике полупроводниковых соединений

Устрон-Яжовец, Польша 1998).

Перечень публикаций, раскрывающих основное содержание диссертационной работы, представлен на стр. 174.

 
Заключение диссертации по теме "Физика полупроводников"

Заключение

В ходе диссертационной работы были получены следующие основные результаты.

1. Разработана методика предростовой подготовки подложек GaAs в 1М водном растворе Na2S, позволяющая значительно снизить количество дефектов (до ~ Зх105см'2), зарождающихся на гетерогранице ZnSe/GaAs, без использования эпитаксиального буфера GaAs и, соответственно, повысить кристаллическое совершенство эпитаксиальных слоев А2В6.

2. Установлено, что высокотемпературный отжиг непассивированных подложек перед эпитаксией без потока мышьяка приводит к весьма сильному нарушению планарности поверхности, что связано с реактивным травлением GaAs в ходе удаления оксида галлия и последующим термическим травлением галлием поверхности подложки. Установлена прямая зависимость между количеством дефектов в выращенных слоях и плотностью ямок, образовавшихся в результате отжига на поверхности подложек. Обработка подложки в растворе сульфида натрия позволяет существенно снизить плотность и глубину ямок, возникающих при отжиге.

3. Показано, что длительные технические остановки роста приводят к образованию специфического гомо-интерфейса ZnSe/ZnSe, служащего местом генерации дефектов упаковки, даже при условии, что граница ZnSe/GaAs является совершенной.

4. Наноструктуры CdSe/ZnSe, полученные методами стандартной МПЭ или ЭПМ в традиционном интервале температур роста (270-300°С), во всем диапазоне докритических номинальных толщин (0.5-КЗМС), представляют собой сложную неоднородную суперпозицию 20-протяженных, обогащенных CdSe островков (КД) плотностью ~Ю,0см"2 и латеральными размерами (15-30нм), существенно превышающими их вертикальные размеры и величину Боровского радиуса экситона (5 нм), и мелкомасштабных флуктуаций содержания кадмия размером <10 нм и плотностью ~10п см"2, расположенных внутри расширенной КЯ ZnCdSe полной толщиной до 10 МС.

5. Предложен метод модифицированной ЭПМ с мультицикловым осаждением CdSe (<0.3 МС за цикл) и длительными прерываниями роста после каждого импульса осаждения Se (до 60 с), что приводит к формированию КТ CdSe (содержание Cd~85%) с более однородными латеральными размерами 5-И0 нм и поверхностной плотностью ~10псм"2, демонстрирующих более интенсивную ФЛ по сравнению со структурами CdSe/ZnSe, выращенными стандартным методом ЭПМ.

6. Сравнение наблюдаемого Стоксовского сдвига при высоких температурах, так же как и ширины линии тяжелой дырки в спектрах ВФЛ позволяет сделать заключение о том, что образцы, полученные методом модифицированной ЭПМ, характеризуются более узким распределением плотности состояний в КТ CdSe и более высокой концентрацией Cd при одной и той же номинальной толщине CdSe по сравнению с эталонной структурой, что связано с перераспределением кадмия во время длительных прерываний роста.

7. Спектр ФЛ при возбуждении CdSe КТ, полученных методом модифицированной ЭПМ, ниже края поглощения ZnSe матрицы имеет дублетную структуру, связанную с наличием в системе как нейтрального, так и отрицательно заряженного экситона - триона, образование которого происходит в основном при накачке протяженных состояний КЯ, окружающей КТ CdSe.

8. Использование напряженного суб-МС CdTe в качестве стрессора для формирования КТ CdSe в матрице ZnSe позволяет увеличить плотность КТ 11 2

CdSe до (5ч-6)х10 см" при уменьшении их латерального размера до 4.5±1.5 нм. Получен существенный (~150мэВ) длинноволновый сдвиг пика ФЛ вследствие перераспределения Cd и увеличения его содержания в КТ.

9. Получены и исследованы структуры Cd(Zn)Se/ZnMgSSe лазеров (А,=494-555 нм) с различным дизайном активной области при накачке электронным пучком с энергией 8-30кэВ. Минимальное значение пороговой плотности тока (0.6 - 0.8 А/см ) при комнатной температуре зарегистрировано для структуры с ДМС вставкой CdSe при энергии пучка 15-18 кэВ и плотности мощности накачки около 10 кВт/см2. Максимальная импульсная мощность генерации составила 9 Вт. Минимальное значение энергии электронного пучка, при котором получена генерация равно 8кэВ.

2 6

10. Созданы структуры А В ДГС РО лазеров для оптической накачки (Л.=510 — 530 нм). Минимальный порог генерации 10 кВт/см , максимальная внешняя квантовая эффективность 12% и максимальная выходная мощность

20 Вт (1нак=400 кВт/см ) были получены для структуры, активная область которой состояла из трех изолированных ZnSe КЯ с CdSe ДМС вставками, сформированных методом стандартной МПЭ. Лазеры демонстрировали высокую температурную стабильность порога генерации (Т0 = ЗЗОК до 100°С) и способность бездеградационной работы вплоть до Т=250°С.

11. Предложен и реализован интегральный a2b6-a3n лазерный конвертер в котором для оптической накачки лазера CdSe/ZnMgSSe использовался InGaN/GaN оптически накачиваемый лазер имеющий длину волны излучения 452-458 нм. Коэффициент конверсии подобного интегрального устройства может составлять величину до 8%, и зависит от мощности возбуждения.

12. Предложена оптимизированная конструкция лазерных гетероструктур для оптической накачки. Минимальный достигнутый порог плотности мощности накачки, максимальная внешняя квантовая эффективность и максимальная выходная мощность составили 4.83 кВт/см , 32% и 21 Вт >>

1нак=160 кВт/см ), соответственно, при величине внутренних потерь -2-И 0 см"1.

В заключении мне хочется поблагодарить всех, чье участие, помощь и поддержка способствовали реализации этой программы исследований и написанию диссертационной работы. Прежде всего, моего научного руководителя Иванова Сергея Викторовича, моих коллег и друзей, без совместных напряженных усилий которых эта работа была бы невозможна: Сергея Сорокина, Ольгу Люблинскую, Татьяну Львову, Алексея Торопова, Татьяну Шубину, Алевтину Копьеву, Антона Лебедева, Якова Терентьева, Бориса Мельцера, Виктора Соловьева, Аллу Ситникову и других сотрудников лабораторий института. Отдельные слова благодарности заведующему нашей лабораторией Копьеву Петру Сергеевичу за постоянное внимание к работе и поддержку.

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Седова, Ирина Владимировна, Санкт-Петербург

1. Significant progress in II-VI blue-green laser diode lifetime / E. Kato, H. Noguchi, M. Nagai, et al. // Electron. Lett. 1998. - Vol. 34, №3. - P. 282-284

2. Novel Materials and Designs for Long-Living II-VI Blue-Green Lasers/ S. V. Ivanov // Phys. Stat. Sol. (a). 2002. - Vol. 192, №1. - P. 157-162.

3. Stability of nitrogen in ZnSe and its role in the degradation of ZnSe lasers / S. Gundel, D. Albert, J. Nurberger, W. Faschunger // Phys. Rev. B. 1999. - Vol.60. P. R16271-R16274.

4. Interplay of Kinetics and Thermodynamics in Molecular Beam Epitaxy of (Mg,Zn,Cd)(S,Se) / S.V. Ivanov, S.V. Sorokin, I.L. Krestnikov, et al. // J. Cryst. Growth. 1998. - Vol. 184/185. P. 70-75.

5. Okuyama H. Quaternary alloy Zni^Mg^S^Sei^ / H.Okuyama, Y. Kishita, and A. Ishibashi, // Phys. Rev. B. 1998. - Vol. 57. - P. 002257-002264.

6. Molecular Beam Epitaxy of Low-Strained CdSe/CdMgSe Heterostructures on InAs(OOl) Substrates / V. A. Kaygorodov, I. V. Sedova, S. V. Sorokin, et al. // Phys. Stat. Sol. (b). 2002. - Vol. 229, № 1. - P. 19-22.

7. Chadi D J. Acceptor and donor states of impurities in wide band gap II-VI semiconductors / D.J. Chadi // J. Cr. Growth. 1994. - Vol. 138. - P. 295-300.

8. Zhu Z. Extremely low resistivity, high electron concentration ZnSe grown by planar-doping method / Z. Zhu, H. Mori, T. Yao // Appl. Phys. Lett. 1992. - Vol.61, №23. P. 2811-2813.

9. High p-type doping of ZnSe using Li3N diffusion / S. W. Lim, T. Honda, F. Koyama, et al. // Appl. Phys. Lett. 1990. - Vol. 65, № 19. - P. 2437-2438.

10. P-type ZnSe by nitrogen atom beam doping during molecular beam epitaxial growth / R.M. Park, M.B. Troffer, C.M. Pouleau, et al. // Appl. Phys. Lett. 1990. - Vol. 57. - P. 2127-2129.

11. Ohkawa, К. Characteristics of p-type ZnSe layers grown by MBE with radical doping / K. Ohkawa, T. Karasawa, T. Mitsuyu // Jpn. J. Appl. Phys. 1991. - Vol. 30.-P.L152-L155.

12. Ohtsuka, T. P-type ZnSe:N prepared by Electron Cyclotron Resonance Radical Beam doping during molecular beam epitaxial growth / T.Ohtsuka, K.Horie // Jpn. J. Appl. Phys. 1993. - Vol. 32, part 2. - P. L233-L235.

13. Atomic nitrogen doping in p-ZnSe molecular beam epitaxial growth with almost 100% activation ratio / K.Kimura, S.Miwa, C.G.Jin, et al // Appl. Phys. Lett. 1997. - Vol. 71, № 8. - P. 1077-1079.

14. Blue-green injection lasers containing pseudomorphic ZnixMgxSySeiy cladding layers and operating up to 394 К / J.M. Gaines, R.R. Drenten, K.W.• Haberern, et al // Appl. Phys. Lett. 1993. - Vol. 62. - P. 2462-2464.

15. The Instability and Immiscibility Regions in MgxZnixSySeiy Alloys / V.S. Sorokin, S.V. Sorokin, V.A. Kaigorodov, S.V. Ivanov //J. Cryst. Growth. 2000. - Vol. 214/215. - P. 130-134.

16. Matsumura, N. Molecular Beam Epitaxial Growth of Hexagonal CdSe and ZnCdSe on Cubic GaAs(l 11)B Substrates /N. Matsumura, J. Ueda, and J. Saraie // Jpn. J. Appl. Phys. Part 2: Letters 2000 -Vol. 39, № ЮВ. - P. L1026-L1028.

17. Bimberg, D. Quantum Dot Heterostructures / D. Bimberg, M. Grundmann, N.N. Ledentsov // John Wiley and Sons, Chichester 1999.

18. Tersoff, J. Enhanced nucleation and enrichment of strained-alloy quantum dots / J. Tersoff// Phys. Rev. Lett. 1998. - Vol. 81. - P. 3183-3186.

19. Guha, S. Onset of incoherency and defect introduction in the initial stages of molecular beam epitaxical growth of highly strained InxGai.xAs on GaAs(100) / S. Guha, A. Madhukar, K.C. Rajkumar // Appl. Phys. Lett. 1990.-Vol. 57. - P. 2110-2112.

20. Радиус экситона в объемном CdSe был оценен, используя данные Landolt-* Bornstein, Numerical Data and Functional Relationships in Science and

21. Technology // Springer-Verlag Berlin Heidelberg - New York. - 1982.-Vol. 3/17b. - P.202.

22. Metalorganic molecular beam epitaxial growth and characterization of CdSe/ZnSe strained-layer single quantum wells and superlattices on GaAs substrates / S. Fujita, Y. Wu, Y. Kawakami, S. Fujita // J. Appl. Phys. 1992. -Vol. 72, №11.- p. 5233-5239.

23. Photoluminescence from ultrathin ZnSe/CdSe quantum wells / H. Zajicek, P. Juza, E. Abramof, et al. // Appl. Phys. Lett. 1993. - Vol. 62. - P. 717-719.

24. Near-field optical spectroscopy of localized exitons in strained CdSe quantum dots / F. Flack, N. Samarth, V. Nikitin, et al. // Phys. Rev. B. 1996. - Vol. 54, №24. P. R17312-R17315.

25. I.N. Stranski, L. Krastanow // Sitzungsberichte d. Akad. d. Wissenschafiten in Wien. 1937. -Abt. lib, Band 146. - P. 797.

26. Self-organized CdSe quantum dots onto cleaved GaAs (110) originating from Stranski-Krastanow growth mode / H.-C. Ко, D.-C. Park, Y. Kawakami et al. // Appl. Phis. Lett. 1997. - Vol. 70, № 24. - P. 3278-3280.

27. Formation of self-assembling CdSe quantum dots on ZnSe by molecular beam epitaxy / S.H. Xin, P.D. Wang, A. Yin, et al. // Appl. Phys. Lett. 1996.-Vol. 69. - P. 3884-3886.

28. Transmission electron microscopy investigation of structural properties of self-assembled CdSe/ZnSe quantum dots / H. Kirmse, R. Schneider, M. Rabe et al. // Appl. Phys. Lett. 1998. - Vol. 72, № 11. - P. 1329-1331.

29. Interfacial alloy formation in ZnSe/CdSe quantum-well heterostructures characterized by photoluminescence spectroscopy / Z. Zhu, H. Yoshihara, K. Takebayashi, T. Yao. // Appl. Phys. Lett. 1993. - Vol. 63. - P. 1678-1680.

30. Welch, D.F. Luminescence line shape broadening mechanisms in GalnAs/AlInAs quantum wells / D.F. Welch, G.W. Wicks, L.F. Eastman // Appl. Phys. Lett. 1985. - Vol. 46. - P. 991-993.

31. Fabrication of ZnS/(ZnSe)n/ZnS single quantum well structures and photoluminescence properties / T. Yao, M. Fujimoto, S.K. Chang, H. Tanino // J. Cryst. Growth. 1991. - Vol. 111. - P. 823-828.

32. High resolution transmission electron microscopy determination of Cd diffusion in CdSe/ZnSe single quantum well structures / A. Rosenauer, T. Reisinger, E. Steinkirchner et al.//J. Cryst. Growth. 1995. - Vol. 152. -P. 42-50.

33. Single zero-dimensional excitons in CdSe/ZnSe nanostructures / T. Kummel, R. Weigand, G. Bacher // Appl. Phys. Lett. 1998. -Vol. 73, № 21.-P.3105-3107.

34. CdSe/ZnSe Quantum Dot Structures: Structural and Optical Investigations / D. Hommel, K. Leonardi, H. Heinke et al. // Phys. Stat. Sol. В 1997.-Vol. 202, №2.-P. 835-843.

35. Cathodoluminescence study of quantum-size and alloying effects in single fractional monolayer CdSe/ZnSe structures / I. Yamakawa, S.V. Sorokin, A.A. Toropov et al. // Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 (Letters). 2000. - Vol. 39.-P. L851-L854.

36. Segregation-enhanced etching of Cd during Zn deposition on CdSe quantum dots / T. Passow, H. Heinke, T. Schmidt et al. // Phys. Rev. B. 2001. - Vol. 64. -P. 193311.

37. Analysis of cadmium diffusion in ZnSe by X-ray diffraction and transmission electron microscopy / H. Heinke, T. Passow, A. Stockmann // J. Cryst. Growth. -2000.-Vol. 214/215.-P. 585-589.

38. Morphology of ultrathin CdSe quantum confinement layers in ZnSe matrices / K.G. Chinyama, K.P. O'Donnell, A. Rosenauer, and D. Gerthsen // J. Cryst. Growth. 1999. - Vol. 203, № 3. - P. 362-370.1.

39. Influence of capping conditions on structural properties of CdSe/ZnSe quantum dot structures / T. Passow, K. Leonardi, H. Heinke et al. // Physica E. -2002.-Vol. 13.-P. 1208-1211.

40. Influence of the cap layer growth temperature on the Cd distribution in CdSe/ZnSe heterostructures / D. Litvinov, M. Schowalter, A. Rosenauer et al. // J. Cryst Growth. 2004. - Vol. 263. - P. 348-352.

41. Structural and chemical analysis of CdSe islands in a ZnSe matrix by transmission electron microscopy / D. Gerthsen, A. Rosenauer, D. Litvinov, N. Peranio // J. Cryst Growth. 2000. - Vol. 214/215. - P. 707-711.

42. Structural and chemical investigation of Ino.6Gao.4As Stranski-Krastanov layers buried in GaAs by transmission electron microscopy / A. Rosenauer, W. Oberst,• D. Litvinov et al. // Phys. Rev. В 2000. - Vol. 61. - P. 8276-8288.

43. Notzel, R. Self-organized growth of quantum-dot structures / R.Notzel // Semicond. Sci. and Technol. 1996. - Vol. 11, № 10. - P. 1365-1379.

44. Merz, J.L. Self-organized growth, ripening, and optical properties of wide-bandgap II-VI quantum dots ./ J.L. Merz, S. Lee, J.K. Furdyna // J. Cryst. Growth. 1998. - Vol. 184/185. - P. 228-236.

45. Zhang, X.B. On the formation and nature of nanometer size clusters on the surface of ZnSe epilayers / X.B. Zhang, S.K.Hark // Appl. Phys. Lett. 1999. -Vol. 74, № 25. - P. 3857-3859.

46. Kratzert, M. Self-organized formation of wide-bandgap II-VI quantum dots. Thermally activated surface re-organization versus 2D stabilization / M. Kratzert, M. Rabe, and F. Henneberger // Phys. Stat. Sol (b). 2001. - Vol. 224.-P. 179-183.

47. Influence of the growth procedure on the Cd distribution in CdSe/ZnSe heterostructures: Stranski-Krastanov versus two-dimensional islands / D. Litvinov, A. Rosenauer, D. Gerthsen et al. // Appl. Phys. Lett. 2002. - Vol. 81, № 4. - P. 640-643.ft1

48. CdSe quantum island in ZnSe: a new approach / E. Kurtz, B. Dal Don, M. Schmidt et al. // Thin Solid Films. 2002. - Vol. 412. - P. 89-95.

49. Investigations on the Stranski-Krastanov growth of CdSe quantum dots / D. Schikora, S. Schwedhelm, D.J. As et al. // Appl. Phys. Lett. -2000. Vol. 76, № 4.-P. 418-420.

50. Coexistence of planar and three-dimensional quantum dots in CdSe/ZnSe structures / M. Strassburg, Th. Deniozou, A. Hoffmann et al. // App. Phys. Lett. 2000. - Vol. 76, № 6. - P. 685-688.

51. Nondestructive detection of stacking faults for optimization of CdSe/ZnSe quantum-dot structures / T. Passow, H. Heinke, J. Falta et al. // Appl. Phys. Lett. -2000. Vol. 77, № 22. - P. 3544-3546.

52. Tinjod, F. Self-assembled quantum dot formation induced by surface energy change of a strained two-dimentional layer / F. Tinjod and H. Mariette // Phys. Stat. Sol. (b). 2004. - Vol. 241, № 3. - P. 550-557.

53. New method to induce 2D-3D transition of strained CdSe/ZnSe layers / I.C. Robin, R. Andre, H. Mariette et al. // Physica E. 2005. - Vol. 26. - P. 119-123.

54. CdSe-Fractional-monolayer ActiveRegion of Molecular Beam Epitaxy Grown Green ZnSe-Based Lasers. / S.V. Ivanov, A.A. Toropov, S.V. Sorokin et al. // Appl. Phys. Lett. 1999. - Vol. 74. - P. 498-501.

55. Tersoff, J. Shape transition in growth of strained islands: Spontaneous formation of quantum wires / J. Tersoff, R.M. Tromb // Phys. Rev. Lett. 1993.

56. Vol. 70, № 18. P. 2782-2785.

57. Be-enhanced CdSe island formation in CdSe/ZnSe heterostructures. / M. Keim, M. Korn, S. Ivanov et al. // J. Appl. Phys. 2000. - Vol. 88, № 12.-P. 7051-7055.

58. Be-induced island formation in CdSe/ZnSe heterostructures: Ensemble versus single dot studies. / J. Seufert, M. Rambach, S. Ivanov et al. // Phys. Rev. B. -2000.-Vol. 62, № 19.-P. 12609-12612.

59. Interface Engineering in Type-II CdSe/BeTe Quantum Dots / S.V. Ivanov, T.V. Shubina, S.V. Sorokin et al. // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 2002. - Vol. 696.-P. N6.4.1-6.4.6.

60. Ivanov, S.V. CdSe-based quantum dot nanostructures: MBE growth, properties and applications, / S.V. Ivanov // Journal of Alloys and Compounds. 2004.• Vol. 371. №. 1-2.-P. 15-19.

61. Walter, T. Structural properties of BeTe/ZnSe superlattices / T. Walter, A. Rosenauer, R. Wittmann et al. // Phys. Rev. В- 1999. Vol. 59, № 12.-P. 8114-8122.

62. Interface Effects in Type-II CdSe/BeTe Quantum Dots / T.V. Shubina, S.V. Ivanov, A.A. Toropov et al. //Phys. Stat. Sol. (b). 2002. - Vol. 229. - P.489-492.

63. X-ray diffraction determination of the interface structure of CdSe/BeTe superlattices / R.N. Kyutt, T.V. Shubina, S.V. Sorokin et al. // Journal of Physics D (Applied Physics). -2003. Vol. 36, № 10A. - P. 166-171.

64. Plotz, W.M. Monte Carlo simulation of epitaxial growth / W.M. Plotz, K. Hingerl, H. Sitter // Phys. Rev. B. 1992. - Vol. 45. - P. 12122-12125.

65. Short-wavelength room-temperature continuous-wave laser operation of InAlP-InGaP superlattices grown by metalorganic chemical vapor deposition / R.V. Chelakara, M. R. Islam, J. G. Neff et al. // Appl. Phys. Lett. 1994, - Vol. 65, № 7.-P. 854-856.

66. Electronic band structure of AlGalnP grown by solid-source molecular-beam epitaxy / D.J. Mowbray, O.P. Kowalski, M. Hopkinson et al. // Appl. Phys. Lett. -1994.-Vol. 65, №2.-P. 213-215.

67. Room-temperature continuous-wave operation of InGaN multi-quantum-well structure laser diodes / S. Nakamura, M. Senoh, S. Nagahama et al. // Appl. Phys. Lett. 1996. - Vol. 69, № 26. - P. 4056-4058.

68. Characteristics of InGaN laser diodes in the pure blue region / S. Nagahama, T. Yanamoto, M. Sano, T. Mukai // Appl. Phys. Lett. 2001. - Vol. 79, № 13. - P. 1948-1950.

69. Role of self-formed InGaN quantum dots for exciton localization in the purple laser diode emitting at 420 nm. / Y. Narukawa, Y. Kawakami, M. Funato et al. // Appl. Phys. Lett. 1997. - Vol. 70, № 8. - P. 981-983.

70. Verie, C.J. Covalency engineering through alloying with beryllium chalcogenides in wide band-gap II-VI crystals / C.J. Verie // J.Electron. Mater. -1998. Vol. 27, № 6. - P. 782-787.

71. Blue-green laser diodes / M.A. Haase, J. Qiu, J. DePuydt, H. Cheng // Appl. Phys. Lett. 1991. - Vol. 59. - P. 1272-1274.

72. Room temperature continuous operation of blue-green laser diodes / N. Nakayama, S. Itoh, K. Nakano et al. // Electron. Lett. 1993.-Vol. 29.-P. 1488-1489.

73. Pseudomorphic separate confinement blue- green quantum well diode lasers / D.C. Grillo, Y. Fan, J. Han et al. // Appl. Phys. Lett. 1993. - Vol. 63. -P. 2723-2725.

74. Graded band gap ohmic contact to p-ZnSe / Y. Fan, J. Han, L. He et al. // Appl. Phys. Lett. 1992. - Vol. 61. - P. 3160-3162.

75. Ishibashi, A. Advances in blue laser diodes / A. Ishibashi, Y. Mori // J. Cryst. Growth. 1994. - Vol. 138. - P. 677-685.

76. Heavily doped p-ZnSe:N grown by molecular beam epitaxy / J. Qiu, J. DePuydt, H. Cheng, M.A. Haase // Appl. Phys. Lett. 1991. - Vol. 59, № 23. - P. 2992-2994.

77. Substitutional doping of ZnSe films / J. Ren, K. A. Bowers, S. Hwang et al. // J. Cryst. Growth.-1991.-Vol. 111,№ 1-4.-P. 772-775.

78. Kevin, A. The development of II-VI semiconductors for blue diodes lasers and optoelectronic devices / Kevin A. Prior // Microelectronic Journal. 1994. - Vol. 25, №8.-P. 631-641.

79. Degradtion of II-VI based blue-green light emitter / S. Guha, J.M. DePuydt, M.A. Haase et al. //Appl. Phys. Lett. 1993. - Vol. 63, № 23 - P. 3107-3109.

80. Degradation of (Zn, Cd)Se quantum well heterostructures for blue-green light emitters under high optical injection / M. Hovinen, J. Ding, A.V. Nurmikko et al. // Appl. Phys. Lett. 1995. - Vol. 66, № 16. - P. 2013-2015.

81. Salamanca-Riba, L. Observation of 100. and [010] dark line defects in optically degraded ZnSSe-based LEDs by transmission electrom microscopy / L. Salamanca-Riba, L.H. Kuo // Journal of Electronic Material. 1996. - Vol. 25, № 2.-P. 239-243.

82. Laser Diodes based on Beryllium Chalcogenides / A.Waag, F.Fischer, K.Schull et al. // Appl. Phys. Lett. 1997. - Vol. 70, № 3. - P. 280-282.

83. P-type doping of beryllium chalcogenides grown by molecular beam epitaxy / H.-J. Lugauer, Th. Litz, F. Fischer et al. // J. Cryst. Growth. 1997. - Vol. 175/176. P. 619-623.

84. ZnCdTe/ZnTe/ZnMgSeTe quantum-well structures for the application to pure-green light-emitting devices / J. Chang, J. S. Song, K. Godo et al. // Appl. Phys. Lett. 2001. - Vol. 78, № 5. - P. 566-568.

85. Faschinger, W. Green II-VI light emitting diodes with long lifetime on InP substrate / W. Faschinger, J. Nurnberger // Appl. Phys. Lett. 2000. - Vol. 77. - P. 187-189.

86. Full-color light-emitting diodes from ZnCdMgSe/ZnCdSe quantum well structures grown on InP substrates / M. Tamargo, W. Lin, S. P. Guo et al. // J. Cryst. Growth. 2000. - Vol. 214/215. - P. 1058-1063.

87. Long life operation over 5000 hours of BeZnSeTe/MgZnCdSe visible lightemitting diodes on InP substrates / I. Nomura, Y. Nakaki, K. Hayami et al. // th

88. Abstracts of 12 Int. Conf. on II-VI compounds, Warsaw, Poland, September, 12-16, 2005.-P. 153.

89. ZnSe-based blue-green laser with a short-period superlattice waveguide / S.V. Ivanov, A.A. Toropov, S.V. Sorokin et al. // Appl. Phys. Lett. 1998.-Vol. 73.-P. 2104-2106.

90. Иванов, С.В. Сине-зеленые лазеры на основе короткопериодных сверхрешеток в системе А(2)В(6) / С.В. Иванов, П.С. Копьев, А.А. Торопов // УФН. 1999. - Т. 169, № 4. - С. 468-470.

91. CdSe-Fractional-monolayer Active Region of Molecular Beam Epitaxy Grown Green ZnSe-Based Lasers / S.V. Ivanov, A.A. Toropov, S.V. Sorokin et al. // Appl. Phys. Lett. 1999. - Vol. 74. - P. 498-501.

92. Influence of p-type doping on the degradation of ZnSe laser diodes / D. Albert, J. Nurberger, V. Hock et al. // Appl. Phys. Lett. 1999. - Vol. 74, № 14.-P. 1957-1959.

93. Electrically Stable p-Type Doping of ZnSe Grown by Molecular Beam Epitaxy with Different Nitrogen Activators / V.N. Jmerik, S.V. Sorokin, T.V. Shubina et al. //J. Cryst. Growth. -2000. Vol. 214/215. - P. 502-504.

94. Устройства на основе полупроводниковых лазеров с накачкой электронным пучком / О.В. Богданкевич, Г.А. Меерович, И.М. Олихов, А.В. Садчихин // Радиотехника и электроника. 1999. - Т. 44, № 8. - С. 901919.

95. Полупроводниковые лазеры с накачкой электронным пучком / О.В. Богданкевич, Б.М. Лаврушин, О.В. Матвеев и др. // Квантовая электроника. 1976. - Т. 3, № 3. - С. 612.

96. Полупроводниковый лазер на волноводной структуре ZnSe-ZnS с возбуждением электронным пучком / B.C. Петухов, А.Н. Печенов, О.Н. Таленский, М.М. Халимон // Квантовая электроника. 1978. - Т. 5. - С. 682.

97. Лазеры с электронным возбуждением на гетероэпитаксиальном селениде цинка, полученном из элементоорганических соединений / О.В. Богданкевич, Л.А. Журавлев, А.Д. Коновалов и др. // Квантовая электроника. 1983. - Т. 10, №5.-С. 1007-1009.

98. Electron beam pumped lasing in ZnSe/ZnSSe superlattice structures grown by molecular-beam epitaxy / D.A. Cammack, R.J. Dalby, I.J. Cornelisson, J. Khurgin // J. Appl. Phys. 1987. - Vol. 62. - P. 3071-3073.

99. Microgun-pumped semiconductor laser / E. Molva, R. Accomo, G. Labrunie et al. // Appl. Phys. Lett. 1993. - Vol. 62. - P. 796-798.

100. Micro gun pumped blue and blue-green lasers / D. Herve, E. Molva, L. Vanzetti et al // Electron. Lett. 1995. - Vol.31, № 6. - P. 459-461.

101. Microgun-pumped blue lasers / D. Herve, R. Accomo, E. Molva et al. // Appl. Phys. Lett. 1995. - Vol. 67, № 15. - P. 2144-2146.

102. Electron beam pumping of CdZnSe quantum well structures using a variable energy electron beam / C. Trager-Cowan, D.M. Bagnall, F. McGow et al // J. Crystal Growth. 1996. - Vol. 159. - P. 618-622.

103. Cho, A. Y. Molecular beam epitaxy / A.Y. Cho, J.R. Arthur // Prog. Sol. St. Chem. 1975. - Vol. 10. - P.157-190.

104. Experimental determination of the incorporation factor of AS4 during molecular beam epitaxy GaAs / V.V. Preobrazhenskii, M.A. Putyato, O.P. Pchelyakov, B.R. Semyagin // J. Crystal Growth. 1999. - Vol. 202. - P. 170-173.

105. Farrel, H.H. Reflection high-energy electron diffraction electron-stimulated desorption from ZnSe (100) (2x1) surface / H.H. Farrel, J.L. deMiguel, M.C. Tomargo // J. Appl. Phys. 1989. - Vol. 65. - P. 4084-4086.

106. Reflection high energy electron diffraction study on adatom desorption from ZnSe surface under electron beam irradiation and light irradiation / N. Matsumura, K. Senga, J. Kakuta, J. Sarraie // J. Cryst. Growth. 1992.-Vol. 117.-P. 129-133.

107. Composition, stoichiometry and growth rate control in MBE of ZnSe based ternary and quaternary alloys / S.V. Ivanov, S.V. Sorokin, P.S. Kop'ev et al. // J. Cryst. Growth. 1996. - Vol. 159. - P. 16-20.

108. Gunshor, R. in Semiconductors and Semimetals, edited by T. Pearsall / R. Gunshor, L. Kolozdiejski, A. Nurmikko // Academic, New York. 1990.-Vol. 33. - P. 337-409.

109. Phase separation in ZnSei.xSx and Zni-yMgySeixSx layers grown by molecular beam epitaxy / G.C. Hua, N. Otsuka, D.C. Grillo et al // J.Cryst. Growth. 1994. -Vol. 138.-P. 367-372.

110. Characterization of Ga2Se3 at ZnSe/GaAs heterovalent interfaces / J. Qiu, D. R. Menke, M. Kobayashi et al. // Appl. Phys. Lett. 1991. - Vol.58, № 24.-P. 2788-2790.

111. Structure of the ZnSe/GaAs heteroepitaxial interface / D. Li, J.M. Gonsalves, N. Otsuka et al. // Appl.Phys. Lett. 1990. - Vol. 57, № 5. - P. 449-452.

112. Guha, S. Structural quality and the growth mode in epitaxial ZnSe/GaAs(100) / S. Guha, H. Munekata, L. L. Chang // J. Appl. Phys. 1993. - Vol.73, № 5. p. 2294-2300.

113. Issues of II-VI molecular-beam epitaxy growth toward a long lifetime blue/green laser doide / D.C. Grillo, M.D. Ringle, G.C. Hua et al // J. Vac. Sci. Technol. B. 1995. - Vol. 13, №.2. - P. 720-723.

114. Reduction of structural defects in II-VI blue green laser diodes / C.C. Chu, T.B. Ng, J.Han et al. // Appl. Phys. Lett. 1996. - Vol. 69, № 5. - P. 602-604.

115. Radiative recombination centers induced by stacking-fault pairs in ZnSe/ZnMgSSe quantum-well structures / D. Luerssen, R. Bleher, H. Richter et al. // Appl. Phys. Lett. 1999. - Vol. 75, № 25. - P. 3944-3946.

116. Molecular beam epitaxial growth of CdZnS using elemental sources / B. J. Wu, H. Cheng, S. Guha et al. // Appl. Phys. Lett. 1993.-Vol. 63, № 21.-P. 2935-2937.

117. Takatani, S. Reflection high-energy electron-diffraction and photoemission spectroscopy study of GaAs(OOl) surface modified by Se adsorption / S. Takatani, T. Kikawa, M. Nakazawa // Phys. Rev. B. 1992. - Vol. 45, № 15.-P. 84988505.

118. Effects of interfacial chemistry on the formation of interfacial layers and faulted defects in ZnSe/GaAs / L.H. Kuo, K. Kimura, T. Yasuda et al. // Appl. Phys. Lett. 1996. - Vol. 68, № 17. - P. 2413-2415.

119. Structural properties of the ZnSe/GaAs system grown by molecular-beam epitaxy / J. Petruzzello, B.L. Greenberg, D.A. Cammack R. Dalby // J. Appl. Phys. 1988. - Vol. 63, № 7. - 2299-2303.

120. Nucleation and characterization of pseudomorphic ZnSe grown on molecular beam epitaxially grown GaAs epilayers / R. L. Gunshor, L. A. Kolodziejski, M. R. Melloch et al. // Appl. Phys. Lett. 1987. - Vol. 50, №.4. - P. 200-202.

121. Takatani, S. ZnMgSSe based laser diodes / S. Takatani, T. Kikawa, M. Nakazawa // J. Cryst. Growth. 1995. - Vol. 150 (part 2). - P. 701-706.

122. Heterointerface control of ZnSe based II-VI laser diodes / S. Itoh, S. Tomiya, R. Imoto, A. Ishibashi // Applied Surface Science. 1994. - Vol. 117-118.-P. 719-724.

123. Dramatic enhancement in the gain of a GaAs/AlGaAs heterostructure bipolar transistor by surface chemical passivation / C.J. Sandroff, R.N. Nottenburg, J.-C. Bischoff, R. Bhat // Appl. Phys. Lett. 1987. - Vol. 51, № 1. - P. 33-35.

124. Effects of Na2S and (NH4)2S edge passivation treatments on the dark current-voltage characteristics of GaAs pn diodes / M.S. Carpenter, M. R. Melloch, M. S. Lundstrom, S. P. Tobin // Appl. Phys. Lett. 1988. - Vol. 52, № 25.-P. 21572159.

125. Near-ideal transport in an AlGaAs/GaAs heterostructure bipolar transistor by Na2S-9H20 regrowth / R.N. Nottenburg, C. J. Sandroff, D. A. Humphrey et al. // Appl. Phys. Lett. 1988. - Vol. 52, № 3. - P. 218-220.

126. Photoelectric properties of GaSb Schottky diodes / B. Rotelli, L. Tarricone, E. Gombia et al. // J. Appl.Phys. 1997. - Vol. 81, № 4. - P. 1813-1819.

127. Simple method for examining sulphur passivation of facets in InGaAs-AlGaAs (A=0.98 /лп) laser diodes / G. Beister, J. Maege, D. Gutsche et al. // Appl. Phys. Lett. 1996. - Vol. 68, № 18. - P. 2467-2468.

128. Molecular beam epitaxy regrowth by use of ammonium sulfide chemical treatments / M.R. Melloch, M. S. Carpenter, Т. E. Dungan et al. // Appl. Phys. Lett. 1990.-Vol. 56, № 11.-P. 1064-1066.

129. Liquid phase epitaxial regrowth on sulfide-passivated Ga^A^As / V.L. Bercovits, V.M. Lantratov, T.V. L'vova et al. // Appl. Phys. Lett. 1993. - Vol. 63, №7. -P. 970-972.

130. Metalorganic Molecular Beam Epitaxial Growth of ZnSe and ZnS on GaAs Substrates Pretreated with (NH4)2SX Solution / V.H. Wu, T. Toyda, Y. Kawakami et al. // Jpn. J. Appl. Phys. 1990. - Vol. 29, № 1. - P. L144-L147.

131. Raman scattering characterization of the crystalline qualities of ZnSe films grown on S-passivated GaAs (100) substrates / J. Wang, X. H. Liu, Z. S. Li, R. Z. Su et al. // Appl. Phys. Lett. 1995. - Vol. 67, № 14. - P. 2043-2045.

132. Chemical and photochemical processes in sulfide passivation of GaAs(100): in situ optical study and photoemission analysis / V.L. Bercovits, V.P. Ulin, D. Paget et al. // J. Vac. Sci. Technol. A 1998. - Vol. 16, № 4. - P. 2528-2538.

133. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочник, ред. В.П. Глушко.-М.: Вып. 5, 1971.

134. Photostimulated formation of dimers on sulfide-passivated GaAs (001) / V.L. Bercovits, A.O. Gusev, V.M.Lantratov et al // Phys. Low-Dim. Struct. 1995. -Vol. 12.-P. 293-299.

135. Broadening of submonolayer CdSe sheets in CdSe/ZnSe superlattices studied by x-ray diffraction / R.N. Kyutt, A.A. Toropov, S.V. Sorokin et al //Appl. Phys. Lett. 1999. - Vol. 75, № 3. - P, 373-375.

136. Gaines, JM. Structural properties of ZnSe films grown by migration enhanced epitaxy / J.M. Gaines, J. Peruzzello, B. Greenberg // J. Appl. Phys. 1992. - Vol. 73, №6. -P. 2835-2840.

137. A comparative study of growth of ZnSe films on GaAs by conventional molecular-beam epitaxy and migration enhanced epitaxy / J. Lilja, J. Keskinen, M. Hovinen, M. Pessa // J. Vac. Sci. Technol. B. 1989. - Vol. 7, № 4. - P. 593-598.

138. Peculiarities of MEE versus MBE Growth Kinetics of CdSe Fractional Monolayers in ZnSe / S.V Sorokin., A.A Toropov., T.V Shubina et al. // J. Cryst.Growth. 1999. - Vol. 201/202. - P. 461-464.

139. Optical and Transport Properties of CdSe/ZnSe Self-Organized Nanostructures: 1-Dimensional versus 3-Dimensional Quantum Confinement / A.A. Toropov, S.V. Ivanov, T.V. Shubina et al. // Jpn. J. Appl. Phys. 1999. — Vol. 38.-P. 566-569.

140. Soler, J.M. Cluster diffusion by evaporation-condensation / J.M. Soler // Phys. Rev. В. 1996.-Vol. 53, № 16. - P. R10540-R10543.

141. Island migration caused by the motion of the atoms at the border: Size and temperature dependence of the diffusion coefficient / A. Bogicevic, S. Liu, J. Jacobsen et al // Phys. Rev. B. 1998. - Vol. 57, № 16. - P. R9459-R9462.

142. Bithnel, E. Composition determination in the GaAs/(Al, Ga)As system using contrast in dark-field transmission electron microscope images / E.Bithnel, W.Stobbs // Phil.Mag. A. 1989. - Vol. 60, № 1. - P. 39-62.

143. Stadelmann, P.A. EMS-a software package for electron diffraction analysis and HREM image simulation in materials science / P.A. Stadelmann // Ultramicroscopy. 1987.-Vol. 21, № 2.-P. 131-145.

144. Rosenauer, A. Composition and evaluation by the lattice fringes analysis method using defocus series / A. Rosenauer, D. Gerthsen // Ultramicroscopy. -1999. Vol. 76, № 1-2. - P. 49-60.

145. Martin, W.E. Photoluminescence determinations of Cd diffusions in ZnSe / W.E. Martin // J. Appl. Phys. 1973. - Vol. 44. - P. 5639-5641.

146. An optical study of interdiffusion in ZnSe/ZnCdSe / M.K. Chai S. F. Wee, K. P. Homewood, W. P. Gillin // Appl. Phys. Lett. 1996. - Vol. 69. - P. 1579-81.

147. Surface segregation of In atoms during molecular beam epitaxy and its influence on the energy levels in InGaAs/GaAs quantum wells / K. Muraki, S.

148. Fukatsu, Y. Shirakia, R. Ito // Appl. Phys. Lett. 1992. - Vol. 61, № 5. - P. 557559.

149. Doping dependent ZnCdSe/ZnSe-superlattice disordering / M. Kuttler M. Strassburg, O. Stier, U. W. Pohl // Appl. Phys. Lett. 1997. - Vol. 71. - P. 243245.

150. Exiton relaxation dynamics in ultrathin CdSe/ZnSe single quantum wells / U. Neukirch, D. Weckendrup, W. Faschinger et al. // J. Cryst. Growth. 1994. - Vol. 138.-P. 849-855.

151. Recombination dynamics of localized exitons in a CdSe/ZnSe/ZnSxSei.x single-quantum-well structures / S. Yamaguchi, Y. Kawakami, S. Fujita et al. // Phys. Rev. B. 1996. - 54, № 4. - P. 2629-2634.

152. Interfacial alloy formation in ZnSe/CdSe quantum-well heterostructures characterized by photoluminescence spectroscopy / Z. Zhu, H. Yoshihara, K. Takebayashi, T. Yao // Appl. Phys. Lett. 1993. - Vol. 63. - P. 1678-1680.

153. Takagahara, T.T. Excitonic relaxation processes in quantum well structures / Т. T. Takagahara // J. Lumin. 1989. - Vol. 44. - P. 347-366.

154. Observation of reentrant 2D to 3D morphology transition in hihly strained epitaxy InAs on GaAs / R. Heitz, T.R. Ramachandran, A. Kalburge et al. // Phys. Rev. Lett. 1997. - Vol. 78, № 21. - P. 4071-4074.

155. The growth of ZnSe/CdSe and ZnS/CdS strained layer superlattices by MOVPE / P.J. Parbrook, P.J. Wright, B. Cockayne et al // J. Cryst. Growth. -1990. Vol. 106. - P. 503-509.

156. Photoluminescence from ultrathin ZnSe/CdSe quantum wells / H. Zajicek, P. Juza, E. Abramof et al. // Appl. Phys. Lett. 1993. - Vol. 62. - P. 717-719.

157. Effect of hydrostatic pressure on strained CdSe/ZnSe single quantum wells / S. J. Hwang, W. Shan, J.J. Song et al. // Appl. Phys. Lett. 1994. - Vol. 64. - P. 2267-2269.

158. A. Rosenauer, D. Gerthsen // Adv. Imagind Electron Phys. 1999. - Vol. % 107.-P.221.

159. Patton, В. Trion, biexciton, and exciton dynamics in single self-assembled CdSe quantum dots / B. Patton, W. Langbein, U. Woggon // Phys. Rev. B, 2003. -Vol. 68.- P. 125316-1-125316-9.

160. Single-hole spin relaxation in a quantum dot / T. Flissikowski, I. A. Akimov, A. Hundt, F. Henneberger // Phys. Rev. B. 2003. - Vol. 68. - P. 161309-1161309-4.

161. Van de Walle, C.G. Band lineups and deformation potentials in the model-solid theory / C.G. Van de Walle // Phys. Rev. B. 1989. - Vol. 39, - P. 18711883.

162. Spectroscopic Evidence for the Exciton Percolation Threshold in Low-Dimensional ZnCdSe Solutions with Nano-Islands / A.Reznitsky, A. Klochikhin, S. Permogorov, L. Tenishev et al. // Phys. Stat. Sol. (b). 2002. - Vol. 229, № 1. -P. 509-512.

163. Origin of the Stokes shift: A geometrical model of exciton spectra in 2D semiconductors / Fang Yang, M. Wilkinson, E. J. Austin, K. P. O'Donnell // Phys. Rev. Lett. 1993. - Vol. 70. - P. 323-326.

164. S.A. Tarasenko, A. A. Kiselev, E. L. Ivchenko, A. Dinger et al. // Semicond. Sci. Technol. -2001. Vol. 16. - P. 486.

165. Exciton thermalization in quantum-well structures / M. Gurioli, A. Vinattieri, J. Martinez-Pastor, M. Colocci // Phys. Rev. B. 1994. - Vol. 50. - P. 1181711826.

166. Zn-Se-Te multilayers with submonolayer quantities of Те: Type-II quantum structures and isoelectronic centers / Gu Y., Kuskovsky I.L., M. van der Voort, Neumark G.F. el al. // Phys. Rev. B. 2005. - Vol. 71. - P. 045340-045344.

167. CdSe-based nanostructures: growth, properties, lasers / S.V. Ivanov, A.A. Toropov, T.V. Shubina, et al. // Phys. Stat. Sol. (b) 2004. - Vol. 241, № 3. - P. 531-537.

168. N.N. Ledentsov, J. Bohrer, M. Beer, Radiative states in type-II GaSb/GaAs quantum wells, Phys. Rev. В 52, 14058-14066 (1995).

169. Quantitative interpretation of the phonon-assisted redistribution processes of excitons in Zn^Cd^Se quantum islands / B. Dal Don, K. Kohary, E. Tsitsishvili, H. Kaltet al. // Phys. Rev. B, 2004. - Vol. 69. - P. 045318-1-045318-8.

170. Stringfellow, G.B. / Calculation of ternary and quaternary III-V phase diagrams / G.B. Stringfellow // J. Cryst. Growth. 1974. - Vol. 27. - P. 21-34.

171. Phillips, J.C. / Spectroscopic Analysis of Cohesive Energies and Heats of Formation of Tetrahedrally Coordinated Semiconductors / J.C. Phillips J.A. Van Vechten // Phys. Rev. B. 1970. - Vol. 2. - P. 2147-2160.

172. Урусов, B.C. Энергетическая кристаллохимия/ B.C. Урусов. M.: Наука, - 1975.

173. Абрикосов, Н.Х. Полупроводниковые халькогениды и сплавы на их основе / Н.Х. Абрикосов, В.Ф. Банкина, JI.B. Горецкая и др. М.: Наука, -1978.

174. Cristian, J.W. The Theory of Transformations in Metal and Alloys / J.W. Cristian. Oxford: Pergamon Press, 1975. - Part I.

175. Сине-зеленые лазеры на основе ZnSe с новым типом активной области / С.В. Иванов, А.А. Торопов, С.В. Сорокин и др. // ФТП. 1999 - Т. 33, вып. 9. -С. 1115-1119.

176. Т. Asano, М. Takeya, Т. Tojyo, Т. Mizuno, S. Ikeda, К. Shibuya, Т. Hino, S. Uchida, and M. Ikeda. Appl. Phys. Lett., High-power 400-nm-band AlGalnN-based laser diodes with low aspect ratio, 80 (19), 3497-3499 (2002).

177. Thermal stability of ZnMgSSe/ZnSe laser heterostructures / P. Marko, E.V. Lutsenko, G.P. Yablonskii et al. // Phys. Stat. Sol. (a). 2001 - Vol. 185, № 2.-P. 301-308.

178. Influence of pumping and inherent laser light on propertiesand degradation of ZnMgSSe/ZnSe quantum well heterostructures / E. V. Lutsenko, G. P. Yablonskii, V. N. Pavlovskii et al. // Phys. Stat. Sol. (a). 2003 - Vol. 195, № 1. - P. 188-193.

179. E.V. Lutsenko, A.L. Gurskii, V.N. Pavlovskii et al. Optical Properties of Cd(Zn)Se/ZnMgSSe Heterostructures with Fractional QD-like CdSe Insertions at

180. High Exitation Levels // 12th Int. Conf. on II-VI Compounds. Abstracts -Warsaw, Poland, September, 12-16, 2005. P. 195

181. Arakawa, Y. Multidimensional quantum well laser and temperature dependence of its threshold current / Y. Arakawa, H. Sakaki // Appl. Phys. Lett. -1982.-Vol. 40, № 11.-P. 939-941.

182. Кейси, X. Лазеры на гетероструктурах / X. Кейси, М. Паниш. М.: Мир, 1981.-Т. 1.-С.213

183. E.V. Lutsenko, V.Z. Zubialevich, V.N. Pavlovskii et al. Lasing, gain and photoluminescence of green emitting CdSe QD heterostructures // Междн. конф. "Опто, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы": Тез. докл. -Туапсе, 2004. С. 59.

184. High-performance, reliable, 730-nm-emitting Al-free active region diode lasers / A. Al-Muhanna, J. K. Wade, T. Earles, et al. // Appl. Phys. Lett. 1998. -Vol. 73, № 20. - P. 2869-2871.

185. Bergmann, M.J. Optical-field calculation for lossy multiple-layer AlxGai. xN/InxGaixN laser diodes / M.J. Bergmann, H.C. Casey, Jr. // J. Appl. Phys. -1998 Vol. 84, № 3. - P. 1196-1203.

186. Адаме M. Введение в теорию оптических волноводов / М. Адаме. М.: Мир, 1984.

187. Wide band gap MgZnSSe grown on (001) GaAs by molecular beam epitaxy / B.J. Wu, J.M. DePuydt, G.M. Haugen et al. // Appl. Phys. Lett. 1995. - Vol. 66, № 25 - P.3462-3464.

188. Optimized metalorganic vapour phase epitaxy of ZnMgSSe heterostructures / H. Kalisch, M. Liinenburger, H. Hamadeh et al. // J. Crystal Growth 1998. -Vol.- 184/185.-P. 129-133.

189. Growth of ZnSe/MgS strained-layer superlattices by molecular beam epitaxy / N. Teraguchi, H. Mouri, Y. Tomomura, A. Suzuki et al. // Appl. Phys. Lett. -1995. Vol. 67. - P. 2945-2947.

190. Composition, Stoichiometry and Growth Rate Control in MBE of ZnSe Based Ternary and Quaternary Alloys / S. V. Ivanov, S. V.Sorokin, P. S. Kop'ev et al. // J. Crystal Growth. 1996. - Vol. 159. - P. 16-19.

191. G.P. Yablonskii and M. Heuken, in Towards the First Silicon Laser, ed. by L. Pavesi, S. Gaponenko, L. Dal Negro // Kluwer Academic Publishers. 2002 -NATO Science Series, II. Mathematics, Physics and Chemistry, Vol. 93. -P. 455-464.

192. Blue InGaN/GaN multiple-quantum-well optically pumped lasers with emission wavelength in the spectral range of 450-470 nm / G.P. Yablonskii, E.V. Lutsenko, V.N. Pavlovskii et al. // Appl. Phys. Lett. 2001. - Vol. 79, № 13. - P.1953-1955.

193. Trager-Cowan C., Yang F., O'Donnell K.P. // Advanced materials for Optics and Electronics. -1994. Vol.3 P. 295-298.

194. Основные работы, включенные в диссертацию1*. Т. Shubina, S. Sorokin, A. Toropov, I. Sedova, A. Sitnikova, A.V. Ankudinov,

195. C.В. Иванов, П.С. Копьев, Е.В. Луценко, В.Н. Павловский, В.З. Зубелевич, А.Л. Гурский, Г.П. Яблонский, Y. Dikme, Н. Kalisch, A. Szymakowski, R.H. Jansen, В. Schineller, М. Heuken, Лазерная генерация в гетероструктурах