Спектры краевой фотолюминисценции эпитаксиальных слоев GaSa, InGaAsP в условиях флуктуаций легирования и состава тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Карачевцева, Мария Виссарионовна АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Фрязино МЕСТО ЗАЩИТЫ
2000 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.10 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Спектры краевой фотолюминисценции эпитаксиальных слоев GaSa, InGaAsP в условиях флуктуаций легирования и состава»
 
Автореферат диссертации на тему "Спектры краевой фотолюминисценции эпитаксиальных слоев GaSa, InGaAsP в условиях флуктуаций легирования и состава"

На правах рукописи

РГ^ 04Г

Карачевцена Мария Виссарионовна- £ ;[]]

СПЕКТРЫ КР ЛЕВОЙ ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ЭПЧТЛКСИАЛЬНЫХ СЛОЕВ СаАь. 1иСаАч. 1пСаЛьР В УСЛОВИЯХ ФЛУКТУАЦИИ ЛЕГИРОВАНИЯ И СОСТАВА

01.04.10 — фи шка полупроводников и диэлектриков

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата фишко — математических наук

Фрязино -2000 I

Работа выполнена в Институте радиотехники и электроники Российской Академии наук.

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук.

ведущий научный сотрудник Н.Г. Яременко

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор А.Э. Юнович

доктор физико-математических наук, п^ ^фессор В.В. Проклов

Ведущая организация: ФГУП НИИ «Полюс», г. Москва

Защита диссертации состоится «17» апреля 2000 г. в 131*' на заседании Диссертационного совета К 200.57.01 в Институте радиотехники и электроники РАН по адресу: 141120, г. Фрязино, пл. акад Введенского, 1.

С диссешапией можно ознакомиться в библиотеке ИРЭ РАН.

.Автореферат разослан г.

Ученый секретарь Диссертационного совет»

кандидат физико-математических наук ( у И.И. Чусов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Изучение спектров фотолюминесценции (ФЛ) позволяет получить информацию о многих фундаментальных свойствах материала, в том числе об особенностях энергетического спектра электронных состояний, связанных с неоднородное ями легирования и состава твердого раствора. Известно, что флуктуации потенциала краев разрешенных зон, вызванные разупорядочением примесей или состава твердого раствора, могут сильно влиять на оптические и электрические свойства полупроводников. Примесные флуктуации наиболее существенны в сильно легированных полу — про эдниках (САП). Согласно теории люминесценции [1], картина межзонной рекомбинации в СЛП значительно сложнее, чем в чистых полупроводниках, за счет участия носителей, локализованных во флуктуационных состояниях. Флуктуации состава, неизбежные в твердых растворах, могут заметно влиять на спектры люминесценции нелегированных слоев, особенно на экситонные спектры. В квантовых структурах флуктуации состава, наряду с флуктуациями ширины ямы ответственны за уширение экситонных линий [2].

В данной работе исследовались слои СаАь, легированные кремнием, слои 1пхСа] _хАб1 -уРу, легированные оловом и пинком, и нелегированные квантовые структуры 1пхСа1 _ хАБ/СаА&. Перечисленные материалы широко используются в современной опто— и наноэлектронике. Структуры на основе твердого раствора 1пхСа1 _хАб1 _уРу с составами на длины волн >1мкм являются основным материалом д/\я создания приборов для волоконно-оптических линий связи. Квантово —размерные структуры 1пхСа!_ хА5/СаАэ и напряженными решетками последнее время успешно

конкуряруют с изопериодическимп структурами при разработке быстродействующих транзисторов, модул;ггоров, дазерных диодов и т. д. Интерес к изучению 81— легированного СоА^ в последнее время вырос в связи с появившейся идеей использовать зависимость амфотерных свойств кремния от условий выращивания (ориентации поверхности СаАк, парциальных давлений мышьяка и галлия и др.) для получения слоев с различным типом проводимости и концентрацией свободных носителей в одном технологическом процессе [3].

Цели настоящей работы. Перечисленные предпосылки послужили основой для постановки следующих задач:

— исследовать спектры краевой ФЛ сильно легированных слоев 1пхСа]_хА5]-уРу (х=0.77, у = 0.53) и— и р—типа в зависимости от температуры и плотности возбуждения; провести их анализ на основе теории люминесценции СЛП [1], учитывающей флуктуации концентрации примесей.

— исследовать спектры краевой ФЛ 51 — легированны:; слоев СаАь; изучить влияние условий выращивания (ориентации поверхности и давления мышьяка) на параметры флуктуационных состояний, вызванных неоднородным распределением примеси кремния в СаАч; выясшпь влияние амфотерного поведения кремния на формирование спектров краевой и примесной ФЛ в Бг-легированном СаЛ&.

— провести исследования спектров ФЛ псевдоморфных структур с кьантовыми ямами (КЯ — структур) 1пхСа1 „хА?/СаЛ5; выяснить влияние флуктуации состава твердого раствора и «островковых» флуктуации ширины ямы на спектры эко/гонной ФА.

Научнля новизна.

Исследованы спектры краевой ФА сильно легированного IüxGüi _ xAsi _vPy fx —0,77, у = 0,53) n — и p—типа в диапазоне температур 77 — 300 К и плотностей возбуждения 10— 103 Вт/см- и проведен их анализ. При низких температурах обнаружены особенности, обусловленные локализацией ре ко мб ¡ гни р у го щ их носителей во флуктуационных состояниях: снижение интенсивности, уменьшение энергии максимума и уширение спектров краевой ФЛ по сравнению с аналогичными параметрами нелегированного InxGa, _ xAst -уРу и смещение максиму ма спектров в сторону более высоких энергий с ростом плотности возбуждения.

Пр »ведены исследования спектров ФЛ Si — легированных зпитаксиальнъгх слоев GaAs с ориентациями (100), (111)А и (111)В в зависимости от отношения парциальных давлений мышьяка и галлия д=РЛа/Рса (д = 14 — 77). Трасформация спектров краевой и примесной ФЛ с ростом давления мышьяка объясняется амфотерным поведением кремния: увеличением доли донорных состояний Si,~(1 и уменьшением доли акцепторных состояний SiAs. Показано, что характерная амплитуда флуктуаций потенциала краев зон для всех образцов независимо от ориентации поверхности и давления мышьяка в процессе роста примерно вдвое меньше

теоретического значения при случайном распределении примеси.

Исследованы спектры ФЛ псевдоморфных структур In4Gü] _ xAs/GaAs (х =0,13±0,01) с одиночными квантовыми ямами в диапазоне температур 5—300 К и плотностей возбуждения 10 — 10J Вт/см2. Получена температурная зависимость ширины запрещенной зоны ненапряженного т:ь:-рдого раствора Ino j-jGaogyAs и показана

-б —

возможность ее аппроксимации функцией Варшни с коэффициентами Ед(0) = 1.321эВ, а=4.110_4эВ/град, Э = 139К. Получены выражения, позволяющие определить коэффициенты Варшни для 1пхСй[ с призвольным содержанием 1п.

Проведен расчет ширины экситонной линии ФА в КЯ — структурах 1пхСа, _ хАь/СаАБ в зависимости от размера ям для механизмов уширения, связанных с флуктуациями состава твердого раствора и «островковыми» флуктуациями ширины ямы.

Практическая ценность работы.

Полученные результаты могут быть использованы при разработке. приборов на основе структур, содержащих слои СаАв, ЫзСа^хАБ^уРу, 1пхСа,_хА.ч, поскольку флуктуации легирования и состава существенно влияют на энергетический спектр электронных состояний и, следовательно, на характеристики приборов.

Сделанные в работе выводы о влиянии условий роста (ориентации поверхности и давлении мышьяка) на люминесцентные и электрические свойства Б! — легированного СаАэ представляют интерес для решения технических задач. связанных с использованием амфотерного поведения атомов кремния в Са;>

Результаты расчета зависимости ширины экситонной линии ФЛ от размера ям в КЯ — структурах Ь^СсЦ _хАх/'СаАк для механизмов уш1фения, связанных с флуктуациями состава твердого раствора и «островковыми» флуктуациями ширины ямы, могут быть использованы при фотолюминесцентной диагностике качества выращенных структур: резкости гетерограниц и степени неоднородности твер у го раствора.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Краевая ФА сильно легированного InxGa! _xAsj_yPy (х=0,77, у=0,53) при низких температурах Т<у (у—амплитуда флуктуаций потенциала, вызванных неоднородным распределением примеси) определяется рекомбинацией носителей, локализованных во флуктуационных состояниях. С этим связаны особенности ФЛ сильно легированного In^Ga^xAsj-yPy: уменьшение энергии максимума и уширение спектров по сравнению с аналогичными параметрами нелегированного InxGaj _xAs, _уРу и смещение спектров в сторону более высоких энергий с ростом плотности возбуждения. Наиболее ярко эти особенности проявляются в невырожденном материале р—типа, где преобладает рекомбинация локализованных электронов со свободными дырками (ТВ —механизм).

2. Увеличение парциального давления мышьяка в процессе роста Si—легированных слоев GaAs (Nst«10l8cm-3) приводит к смещению краевой полосы ФЛ в сторону более высоких энергий вследствие амфотерного поведения кремния: увеличения доли донорных состояний Sica и уменьшения доли акцепторных состояний SiAs. Характерная амплитуда флуктуации потенпиала краев зон в выращенных молекулярно — лучеиой эшггаксией слоях Si — легирозанного GaAs независимо от ориентации поверхности и давления мышьяка в процессе роста примерно вдвое меньше теоретического значения при случайном распределении примеси.

3. Температурная за в не л? гость ширины запрещенной зоны ненапряженного твердого раствора In01 jGao.ayAs хорошо аппроксимируется функцией Р.аршни с коэффициентами Еа(0)-1.321эВ, а = 4.1•!О ~ 'эВ/грдд 0 = 1 ЗЭК. Получены выражения,

позволяющие определить коэффициенты Варшни для Jnx(Ja;_xAs с произвольным содержанием In.

Российской конференции по физике полупроводников (Нижний Новгород, 1993г.), Международном симпозиуме «Наноструктуры: физика и технология» (С. — Петербург, 1994г.) н опубликованы в научной печати. Полученная в работе температурная зависимость ширины зоны In0 i3Ga087As включена в справочник "Handbook Series of Semiconductor Parameters", изданный в 1995 году в США.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ, перечисленных в конце автореферата.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из Введения, четырех Глав, Заключения и списка цитируемой литературы. Полный объем диссертации составляет 139 страниц, включая 29 рисунков, 3 таблицы и список литературы из 77 наименований.

Во введении показана актуальность работы, сформулированы задачи, кратко изложены основные положения, выносимые на защиту, отмечена научная новизна и практическая значимость полученных результатов, дано распределение материала по главам.

состояние экспериментальных исследований ФЛ в сильно легированных слоях СлАб, 1пхСа1 _ХА5] 11 КЯ — структурах

¡ПхСа^хАз/СаАэ; обсуждаются теоретические аспекты влияния флуктуации легирования и флуктуаций состава твердого раствора на

Результаты работы докладывались на i

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

приводится обзор публикаций, отражающих

спектры краевой ФЛ. Из обзора следует, что к началу данной работы были следующие предпосылки для постановки задачи:

— была освоена технология получения изопериодических гетероструктур 1пхСа1 _ хАз, _ уРу/1пР с составом на длины волн >1мкм. что позволило решить проблему создания элементной базы для волоконно-оптических систем связи. В то же время полностью отсутствовали сведения о влиянии сильного легирования на энергетический спектр электронных состояний в 1ахСа1 -^Аб} _уРу;

— усилился шггерес к изучению амфотерных свойств примеси кремния в СаАь. В ряде работ было показано, что электрические и люминесцентные характеристики Бг—легированного СаАч зависят от ориентации поверхности и парциальных давлений мышьяка и галлия в процессе роста, однако, последовательные измерения спектров ФЛ в зависимости от давления мышьяка не проводились.

— существовала развитая теория люминесценции САП, которая предсказывала сильное влияние примесных флуктуаций на спектры краевой ФЛ и их зависимость от температуры и плотности возбуждения (1 ¡. Однако попытки применить эту теорию для описании экспериментальных спектров краевой ФЛ — легированного СаАБ не удавались и авторы привлекали довольно искусственные подходы и модели энергетических состояний в запрещенной зоне. Что касается сильно легированного твердого раствора 1пхСа( -хАБ| -уРу с составами на длины волн >1мкм, то к началу данной работы вообще отсутствовали публикации о низкотемпературных исследованиях ФЛ в этом материале;

— были достигнуты успехи в получении псевдоморфных 101 — структур I п хСа (_хЛь/СаАз с напряженными решетками. Для

коотроля качества этих структур (параметров квантовых ям, резкости гетерограниц, однородности состава твердого раствора и др.) требовалось развитие методов фотолюминесцентной диагностики. Однако, при интерпретации экспериментальных спектров возникали трудности, связанные с ограниченностью и противоречивостью сведений о фундаментальных свойствах твердого раствора 1пхСа|_хАБ: энергии связи экситона, зависимости ширины запрещенной зоны 1пхСа1 _хАб от состава и температуры и др.

По результатам обзора сделано, заключение и определены основные направления исследований.

краевой ФЛ слоев InxGa! _xAsj _уРу (х =0,77, у = 0,53) в зависимости от температуры и уровня возбуждения. Для получения слоев р— и п—типов в качестве легирующей примеси использовались соответственно Zn и Sn (N^ Sq«11018cm-3). Образец 1 р— типа является слабо легированным по акцепторам и сильно легированным по донарам за счет остаточных доноров, концентрация которых цо оценкам составляет иМО'Ъг3. На рис.la,б приведены температурные зависимости «дефицитов» энергии 5 и полуширин Ahv спектров краевой ФЛ для легированных образцов 1, 2 (р — и и — типов соответственно) и нелегированного образца 3. Понятие «дефицита» 8=hvm — Ego (разницы между энергетическим положением максимума спектра hvm и шириной запрещенной зоны нелегированного материала Ед0) обычно вводится для того, чтобы исключить температурную зависимость ширины запрещенной зоны. При низких температурах в легированных слоях наблюдалось

результаты исследования спектров

100 200 Т, К

Рис. 1

уменьшение энергии максимума и уширение спектров по сравнению с аналогичными параметрами нелегированного образца, причем, эти

особенности наиболее ярко проявляются в невырожденном образце р—типа. Для этого образца также характерно наличие максимума на температурной зависимости полуширины спектра и смещение максимума спектра в сторону более высоких энергий с ростом плотности возбуждения. Экспериментальные зависимости хорошо согласуются с результатами расчета на основе теории люминесценции САП, учитывающей флуктуации концентрации заряженных примесей и неравновесный характер распределения локализованных носителей по энергиям «хвоста» плотности состояний; амплитуда флукгуапий у расчитывалась по известной формуле для случайного распределения примеси

V -V .. уТтт: — ./NV М

\ «

к

где г0 —характерный размер флуктуации, равный радиусу экранирования, N=Na + N,i —полная концентрация примесей, % — диэлектрическая проницаемость. Для образцов I, 2 величина у, но оценкам, составляла 30 мэВ и 20 мэБ соответственно. Расчет спектров проводился методом численного интегрирования. что позволило получить непрерывные температурные зависимости спектральных параметров во всем температурном дианачоне и провести сравнения с экспериментом. Сопоставление экспериментальны:': и расчетных кривых позволяет сделать вывод что при температурах Т-.у основную роль в формировании спектров краевой ФЛ в невырожденном материале р — InxGai _xA.Sj _ v!-\, играет рекомбинация локализованных электронов со свободными дырками (ТН — переходы), а в вырожден —

ном n — inxGaj _XAS|-yPy ~~ рекомоинадия своОодных электронов с локализованными дырками (ВТ — переходы).

В третьей главе приводятся результаты исследования спектров ФЛ слоев Si — легированного CaAs. выращенных методом МЛЭ на подложках с ориентапиями 11001. ill IIA и ill DB при различных соотношениях парциальных давлений мышьяка и галлия g = Рд5/Рса (д=14 — 77). Слои GaAs с ориентацией /111)А при низких давлениях мышьяка (gs30) имели проводимость р—типа, а при более высоких — п—типа. С ростом давления мышьяка происходит смещение максимума краевой полосы ФЛ n—GaAs в сторону более высоких энергий, которое объясняется амфотерным поведением кремния: возрастанием числа донорных состояний SiGa (кремний в узлах галлия) и уменьшением числа акцепторных состояний SÍas (кремний в узлах мышьяка). При этом растет концентрация свободных электронов и уменьшается степень компенсации, т.к. по условиям эксперимента полная концентрация внедренного кремния одинакова ддя всех образцов (Nsí»1.2-1013cm-3). При одинаковых значениях g сдвиг Бурштейна — Мосса и, следовательно, концентрация свободных электронов в слоях с ориентацией (И1)А меньше, чем в слоях с орнентациями (100) и (111)В. Таким образом, для образования донорных SiGa —состояний ориентация (111)А является менее предпочтительной по сравнению с (111)В и (Ю0), что объясняется различной структурой свободных связей, выходящих на поверхности разной ориентации.

Описание спектров краевой ФЛ образцов п —GaAs проводилось в рамках строгой теории люминесценции СЛП для ВТ —механизма рекомбинации путем вариации концентрации свободных электронов а и амплитуды флуктуаций потенциала у. Оказалось, что для всех

исследованных образцов п—СаМ, независимо от ориентации поверхности и давления мышьяка в процессе роста, подгоночные значения амплитуды флуктуации у примерно вдвое меньше теоретического значения у0, расчитанного по формуле (1), что, по-видимому, отражает специфику поведения примеси кремния в СстАб при МЛЭ и свидетельствует о влиянии корреляции на распределение ионов кремния при температуре роста.

В примесной области спектров ФЛ —легированных слоев СаАь наблюдались полосы, энергетическое положение и интенсивность которых зависели от ориентации поверхности и давления мышьяка в процессе роста. В слоях СаАь р—типа отчетливо проявлялся хорошо известный из литературы примесный пик, связанный с — состояниями (акцепторный уровень «30 мэВ). Помимо этого пика в образцах как р —, так и п—типа наблюдались более низкоэнерге — тические полосы, интенсивность которых была наибольшей в слоях, выращенных при самом низком и самом высоком давлениях мышьяка, т.е. при сильном отклонении от стехиометрии. В этих условиях велика вероятность образования вакансий мышьяка УА8 или галлия УСа и их взаимодействия с атомами кремния. Анализ поведения примесных полос с ростом давления мышьяка позволяет сделать выводы об энергетическом положении и природе уровней, ответственных за эти полосы. Полоса с максимумом 1.457эВ приписывается состояниям донорного типа УдГ1 4- («50мэВ ниже дна зоны проводимости). Полосы с энергиями 1.400эВ и 1.445эВ, скорое всего, связаны с акцепторными парами УАз 4- 81Ад (»ЮОмзВ) и УСл + Са^ («70иэВ), причем последняя пара образуется в результате

реакции УАз^Уса+ СаАз (СаА5— антиструктурное состояние, представляющее собой атом галлия в узле мышьяка).

Четвертая глава посвящена фотолюмипеспентным исследованиям псевдоморфных структур 1пхСа| _хАа/СаМ с одиночными

о о о

квантовыми ямами 20А, 40А, 60А и расчетным содержанием индия х = 0,13. Структуры выращены методом МЛЭ в отделе технологии микроэлектроники ИРЭ. В начале главы приведены расчетные зависимости энергии максимума и ширины экситонного спектра ФЛ от размера ям при различном содержании 1п в твердом растворе. Энергии перехода Е^-^ь были получены решением уравнения Шредингера д\я прямоугольной ямы в предположении чисто упругой деформации решетки 1пхСа1_хАз. Расчет ширины экситонной линии для двух механизмов уширения, связанных с флуктуациями состава твердого раствора и «островковыми» флуктуациями ширины ямы, проводился в рамках единой модели [2]. Сопоставление экспериментальных данных с расчетными кривыми позволило уточнить параметры квантовых ям, оценить качество гетерограниц и однородность состава твердого раствора в исследуемых структурах.

В этой же главе обсуждаются результаты исследования спектров краевой ФЛ КЯ—структур 1пхСЭ] _хА5/СаАБ в зависимости от температуры (5—ЗООК) и плотности возбуждения (10 —103 Вт/см2); делаются выводы о механизмах излучательной рекомбинации и механизмах температурного гашения ФЛ, даются оценки энергии связи зкситонов для ям различных размеров.

По энергетическому положению максимума спектров ФЛ при разных температурах получена температурная зависимость ширины запрещенной зоны ненапряженного твердого раствора 1по13Сао87А5 и проведена ее аппроксимация функцией Варшни с коэффициентами

Ед(0) = 1.321эВ, а = 4.1-10~4эВ/грол 0 = 139К. Получены соотношения, позволяющие определить коэффициенты Варшни для !пхСа| -.;-Л5 с произвольным содержанием 1п. Получена также температурная зависимость коэффициента прогиба С в квадратичном полиноме, которым обычно описывается ширина запрещенной зоны тройных твердых растворов: Ед(х) = А+ Вх — Сх(1 — х). Это дает возможность определить ширину зоны Гп^Са, _хЛз при любых температурах и содержаниях 1п.

В заключении изложены основные результаты и выводы:

1. Впервые исследованы спектры краевой ФЛ сильно легированного 1пхСа! _хАБ| _уРу (х = 0,77, у = 0,53) в диапазоне температур 77 — 300 К и плотностей возбуждения 10 — 103 Вт/см2 и проведен их анализ. Показано, что при низких температурах Т<у (у — амплитуда флуктуаций потенциала, вызванных неоднородным распределением примеси) краевая ФЛ, в основном, определяется рекомбинацией носителей, локализованных во флуктуапионных состояниях. С этим связаны наблюдаемые на эксперименте особенности ФЛ сильно легированного ¡п^Са] _хА5]_уРу: уменьшение энергии максимума и уширение спектров по сравнению с аналогичными параметрами нелегированного 1пхСа! _хАб1 _уРу и смещение максимума спектра в сторону более высоких энергий с ростом плотности возбуждения в материале р—типа.

2. Проведены исследования спектров ФЛ легированных кремнием слоев СаАз, выращенных методом МЛЭ на подложках с ориентацнямн (100), (111)А и (111)В при различных соотношениях парциальных давлений мышьяка и галлия с^Рдв/Рса (д = 14 —77; и постоянной концентрации кремния (N¿-,-1.2'! 01Всм~ 3). С ростом

ддвления мышьяка наблюл.слос. смещение краевой полосы ФЛ п сторону более пысоклх энергий, которое объясняется амфотерным поведением кремния: увеличением доли донорных состояний и уменьшением доли акцепторных состояний 5]Дз.

3. Проведен анализ спектров краевой полосы ФЛ слоев п —СаАз в рамках теории люминесценции СЛП для ВТ —механизма рекомбинации. Показано, что характерная амплитуда флуктуаций потенциала краев тан для всех образцов независимо от ориентации поверхности и давления мышьяка б процессе роста примерно вдвое меньше теоретического значения при случайном распределении примеси.

4. В примесной области спектров ФЛ Б! — легированного наблюдались полосы, энергетическое положение и интенсивность которых зависели от парциального давления мышьяка и ориентации поверхности. Эти полосы свидетельствуют о наличии в запрещенной зоне трех акцепторных («30 мэВ, «70 мэВ; «100 мэВ) и одного донорного (»50 мэВ) уровней, которые приписываются соответственно состояниям ЭЬ^, ГУса+Оадд), СУЛз + 81Ае1) и ^Са + 51Са).

5. Исследованы спектры ФЛ 1<51 — структур ЬиС-л, „^Аб/С-лЛб (х = 0,13±0,01) в диапазоне температур (5—300К) и плотностей возбуждения (10 — 103)Вт/см2. Проведен расчет энергии максимума и ширины экситонной линии ФЛ из КЯ — структур 1пхСа! _хА?/СаА5 с напряженными решетками в зависимости от ширины ям и содержания 1п в твердом растворе. Расчет ширины эхснтонной линии проводился для механизмов уширетхя, связанных с флуктуацаями состава твердого раствора и «островковыми» флуктуациямн шир:гаы ямы. Полученные кривые использованы для хошролл лг-раметроз квантовых ям, резкости гетерограшщ п одчородпости состава твердого раствора в исслолуом'лх структурах .^Л^/СлАй.

136. Получена температурная зависимость ширины запрещенной зоны ненапряженного твердого раствора lno.13Gao.87As и показана возможность ее аппроксимации функцией Варшни с коэффициентами Ед(0) = 1.321эВ, а=4.1-10-4эВ/град, 9 = 139К. Получены выражения для коэффициентов Варшни и коэффициента прогиба С, позволяющие расчитать температурную зависимость и зависимость от состава ширины запрещенной зоны 1пхСа!_хА5.

7. Определены энергии связи экситонов, которые составляют 8.4мэВ и 7.6мэВ для ям с ширинами 40А и 60А соответственно.

Основные материалы диссертации изложены в работах:

1. Ю.В. Гуляев, М.В. Карачевцева, В.А. Страхов, Н.Г. Яременко. «Торцевые InGaAsP/InP светодиоды на длину волны Х = 1,5мкм» - ЖТФ, 1989, т.59, в.6, с.76-81.

2. А.С. Игнатьев, М.В. Карачевцева, В.Г. Мокеров, Г.З. Немцев, В.А. Страхов, Н.Г. Яременко. «Механизмы уширения экситонной линии фотолюминесценции структур InxGaAsj_x/GaAs с одиночными квантовыми ямами», 1 Российская конференция по физике полупроводников, г. Нижний Новгород, 1993г., с.54.

3. M.V. Karachevtzeva, A.S. Ignat'ev, V.G. Mokerov, G.Z. Nemtzev, V.A. Strakhov, N.G. Yaremenko, «Temperature investigation of pliotoluminescense in InxGaj _xAs/GaAs quantum well structures». International Symposium «Nanostructures: physics and technology». St.Peterburg, 1994.

4. АС. Игнатьев, М.В. Карачевцева, В.Г. Мокеров, Г.З, Немцев, В.А. Страхов, Н.Г.- Яременко. «Ширина экситонной линии низко —

. температурной фотолюминесценции структур InxGai _xAs/GaAs

с одиночными квантовыми ямами» — Ф'ГП, 1994, т.28, в.1, с. 125 — 132.

.5. М.В. Карачевцева, А.С. Игнатьев, В.Г. Мокеров, Г.З. Немцев, В.А. Страхов, Н.Г. Яременко. «Температурные исследования фотолюминесценции структур InxGaj _xAs/GaAs с квантовыми ямами» - ФТП, 1994, т.28, в.7, с.1211-1218.

6. М.В. Карачевцева, В.А. Страхов, Н.Г. Яременко. «Краевая фотолюминесценция сильно легированного InxGa( _xAsj _VPV |А=1,2мкм)» - ФТП, 1999, т.ЗЗ, в.З, с.907-912.

7. Г.Б. Галиев, М.В.Карачевцева, В.Г. Мокеров, В.А. Страхов, Н.Г. Яременко. «Фотолюминесцентные исследования амфотерного поведения кремния в арсениде галлия» — Доклады АН, 1999, т.367, в.5, с.613 —616.

Цитируемая литература:

1. А.П. Леванюк, В.В. Осипов. «Краевая люминесценция прямозонных полупроводников» (обзор) — УФН, 1981, т.133, в.З, с.427 —477.

2. J. Singh, К.К. Bajaj. "Role of interface roughness and alloy disorder in photoluminescence in quantum—well structures" — J.Appl.Phys., 1985, v.57, N12, p.5433-5437.

3. F. Piazza, L. Pavesi, M. Henini, D. Johnston. "Effect oi As overpressure on Si —doped (lll)A GaAs grown by molecular beam

epitaxy: a photoluminescence study" — Semicond.Sci.Technol., 1992, v.7, p.1504 — 1507.

Подписано в печать 01.03.2000 г. Формат 60*84/16. Объем 1.16 усл. п. л. Тираж 100 экз. Зак. 1.