Электронная структура границ раздела Cs/InGaN, Cs/GaN, Ba/GaN, Ba/AlGaN и формирование аккумуляционного слоя тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат физико-математических наук Тимошнев, Сергей Николаевич

• Тимошнев, Сергей Николаевич
• кандидат физико-математических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Тимошнев, Сергей Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Аккумуляционный слой на поверхности полупроводников

1.2. Атомная структура и электронные свойства гс-Са]Ч(0001), я-ІПхОа^ЩОООІ) и «-А1х0а,.хк(0001)

1.3. Теоретические и экспериментальные исследования электронной структуры ОаК

1.4. Адсорбция Сб на поверхности />Оа>Т(0001) и

N(0001)

1.5. Фотоэмиссионные методы исследования электронной структуры полупроводников

1.6. Выводы и постановка задачи

ГЛАВА II МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Пороговая фотоэмиссионная спектроскопия.

Экспериментальная установка

2.2. Пороговая фотоэмиссионная спектроскопия.

2.3. Методика фотоэмиссионных измерений.

2.4. Ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия.

Экспериментальная установка и методика исследований

2.5. Характеризация образцов «-ОаМ(ОООІ), п- 1п0 і0а0.9^0001), я-АІолбЄао^ї'КОООІ)

2.6. Методика определения концентрации адсорбированных атомов.

ГЛАВА III ПОРОГОВАЯ ФОТОЭМИССИОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ГРАНИЦ РАЗДЕЛА Сз/гс-ІПо.іОао^ОООІ), Сз/л-СаК(0001) И Ва/я-ОаЩОООІ)

3.1. Спектры пороговой фотоэмиссии границы раздела СБ/л-ІПолОао^СОООІ)

3.2. Спектры пороговой фотоэмиссии границы раздела Сз/и-ОаЫ(0001).

3.3. Спектры пороговой фотоэмиссии границы раздела Ва/л-ОаЫ(0001).

3.4. Формирование аккумуляционного слоя для границ раздела

С8/«-1по.,Сао ^(0001), Сз/т7-СаН(0001) и Ва//7-ОаК(0001).

3.5. Расчет матричных элементов фотоэмиссии из аккумуляционного слоя для границ раздела С8/и-1п0лСгао.9К(0001), Сз/и-0а]4(0001) и Ва/я-0а14(0001)

3.6. Поверхностные состояния границ раздела С8/и-Оа1Ч(0001) и

Ва//7-ОаМ(0001)

3.7. Осцилляционная структура в спектрах пороговой фотоэмиссии границ раздела Сз/л-1полСгао.9К(0001), Сз/?7-Оа]Ч(0001) и Ва/я-ОаМ(0001).

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электронная структура границ раздела Cs/InGaN, Cs/GaN, Ba/GaN, Ba/AlGaN и формирование аккумуляционного слоя»

Значительный интерес к исследованию электронных и структурных свойств полупроводниковых соединений на основе нитридов III группы обусловлен их большой практической значимостью [1, 2]. В последнее время нитриды III группы, а именно GaN, AIN, InN и их тройные соединения AlxGaixN и InxGaixN, широко применяются для создания оптоэлектронных приборов, работающих в спектральном диапазоне от ультрафиолетового до инфракрасного [3-5], различных электронных полупроводниковых устройств, работающих при высоких температурах, напряжениях, частотах [6, 7].

В настоящее время при переходе от микро- к наноэлектронике важным направлением является создание AlGaN/GaN-гетеропереходных полевых транзисторов с затвором Шоттки (HFET) [8, 9]. Гетероструктуры

AlGaN/GaN, InGaN/GaN являются наиболее перспективным объектом для создания мощных высокочастотных транзисторов с высокой подвижностью электронов (НЕМТ) [10-14]. Применение таких транзисторов может существенно улучшить параметры усилителей, модуляторов и других современных электронных устройств.

Благодаря большой значимости для современного развития нанотехнологий, исследование электронных и структурных свойств поверхности, интерфейсов и наноразмерных объектов является одним из актуальных направлений физики поверхности полупроводников. Применение нано- и гетероструктур на основе нитридов III группы для современных оптических и электронных устройств резко увеличивает роль поверхности и ее влияние на характеристики приборов. Повышенные требования к знанию электронных свойств поверхности, интерфейсов и нанообъектов определяет актуальность данных исследований.

Создание и исследование новых наноразмерных структур является важным как с фундаментальной, так и с прикладной точки зрения. Наноразмерные объекты можно определить как системы, в которых, по крайней мере, одно измерение не превышает 100 нм. В настоящее время зарядовый аккумуляционный слой на свободной поверхности полупроводника является новым и актуальным объектом исследований. Аккумуляционный слой может сформироваться непосредственно вблизи поверхности полупроводника я-типа, когда приповерхностный изгиб1 зон соответствует обогащению, т.е. изгиб зон вниз/ При этом минимум зоны проводимости на поверхности Есвм располагается ниже уровня Ферми Ер, и образуется узкая потенциальная яма. При достаточно малой ширине приповерхностного потенциала происходит ограничение движения электронов в направлении нормали г к поверхности, т.е. наблюдается эффект размерного квантования в аккумуляционном слое, и электроны могут занимать несколько локальных квантовых уровней. Вдоль поверхности движение электронов не ограничено, и соответствующие компоненты энергии не квантуются. Такие электронные состояния являются вырожденным двумерным электронным газом (2БЕО).

Аккумуляционный слой был недавно обнаружен для чистых поверхностей и-1пАз(110), и-1пЫ и для ультратонких интерфейсов Сз/и-1пА8(110), Сз/и-1п8Ь(110). Следует отметить, что все эти материалы — узкозонные 1п-содержащие полупроводники.

В ФТИ им.' А.Ф. Иоффе РАН в нашей группе была начата работа по поиску способов формирования аккумуляционного слоя на поверхности широкозонного полупроводника и-Са1Ч(0001). Было обнаружено, что аккумуляционный слой может быть сформирован на границе раздела Сэ/и-СаМ. Таким образом, в настоящее время существует достаточно мало полупроводниковых материалов, на поверхности которых удалось наблюдать или искусственно создать аккумуляционный слой. Поэтому создание индуцированных аккумуляционных слоев на поверхности широкозонных полупроводников Ш-нитридов в ряду 1пОа!Ч, Са1Ч, АЮа1чГ с изменяющейся шириной запрещенной зоны является актуальной задачей.

Цель диссертационной работы. Целью работы является установление электронной структуры, определение процессов и закономерностей формирования границ раздела Сз//7-Оа]М(0001), Ва/и-Оа1М(0001),

С8/я-1полОао.9К(0001) и Ва/и-А10лбСа0.84^0001) в диапазоне субмонослойных Сб и Ва покрытий, определение условий для целенаправленной модификации электронных свойств границ раздела и увеличения квантового выхода фотоэмиссии, поиск способов создания аккумуляционного слоя, определение механизмов формирования потенциальной ямы аккумуляционного слоя, а также определение условий для управления энергетическими параметрами аккумуляционного слоя. '

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести исследования по поиску собственных поверхностных состояний атомарно-чистых поверхностей я-Оа]\Г(0001) и индуцированных адсорбцией поверхностных зон.

2. Исследовать и определить влияние субмонослойных покрытий Сэ или Ва на электронную структуру границ раздела Сз/«-1п0ЛОа0 91М(0001), СБ/л-ОаЫ(0001), Ва/я-СаМ(0001) в условиях сверхвысокого вакуума о

Р -10' Па с использованием метода пороговой фотоэмиссионной спектроскопии при возбуждении 5- и р-поляризованным светом (в ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН).

3. Исследовать и определить влияние субмонослойных покрытий Ва на электронную структуру границ раздела Ва/«-СаМ(0001) и Ва/л-А10лбСа0 84^0001) в условиях сверхвысокого вакуума Р ~10‘8 Па с использованием метода УФЭС.

4. Определить условия для целенаправленной модификации электронных свойств границ раздела и увеличения квантового выхода фотоэмиссии.

5. Установить способы создания аккумуляционного слоя, определить механизмы формирования потенциальной ямы аккумуляционного слоя для исследуемых границ раздела в диапазоне субмонослойных покрытий.

6. Определить условия для целенаправленного изменения изгиба зон, энергетических параметров аккумуляционного слоя и плотности состояний 2DEG.

7. Провести модификацию теории пороговой фотоэмиссии Урбаха для определения параметров аккумуляционного слоя.

Объекты и методы исследования. В настоящей работе впервые проведены исследования электронных свойств границ раздела Cs/w-In0 iGa0.9N(0001), Cs, Ba/«-GaN(0001) и Ba/w-Al0.i6Gao.84N(0001). Для разных систем использованы разные фотоэмиссионные методы: пороговая фотоэмиссионная спектроскопия при возбуждении поляризованным светом и ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия на синхротроне BESSY II, Германия. Граница раздела Ba/«-GaN(0001) исследована двумя методами.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка цитируемой литературы. Диссертация изложена на 148 страницах, включая 65 рисунков. В списке цитированной литературы 87 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Тимошнев, Сергей Николаевич

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Установлено положение собственных поверхностных состояний ft-GaN(OOOl), расположенных при энергиях связи 2.9 эВ, 5.0 эВ и 6.9 эВ относительно края валентной зоны Еувм

2. Обнаружены поверхностные зоны, индуцированные адсорбцией Cs и В а, на w-GaN(OOOl). Положение Cs-зон относительно Ер соответствует 0.35 эВ и 0.50 эВ. Положение Ва-зон,относительно Ер соответствует Oil эВ и 0.3 эВ.

3. Впервые наблюдалась «нетрадиционная» пороговая фотоэмиссия для границы раздела Cs/«-In0 iGao9N(0001) при возбуждении ^-поляризованным светом в области прозрачности InGaN. Установлено, что природа фотоэмиссии* связана с возбуждением электронов из 2DEG в аккумуляционном слое в зоне проводимости. Квантовый выход фотоэмиссии из аккумуляционного слоя достаточно высок и сравним с квантовым выходом для традиционного фотокатода Cs/GaAs.

4. Для всех исследуемых образцов п-1щ iGao9N(0001), п-А10 i6Ga0s4N(0001) и /?-GaN(0001) за счет адсорбции Cs или Ва в диапазоне субмонослойных покрытий установлено формирование аккумуляционного слоя независимо от структурного совершенства^ образца. В процессе формирования аккумуляционного слоя край зоны проводимости на поверхности меняет свою позицию от положения выше Ер до положения ниже Ер. .

5. Предложен способ целенаправленного изменения изгиба зон, энергетических параметров потенциальной ямы аккумуляционного слоя, плотности состояний 2DEG и квантового выхода фотоэмиссии, заключающийся в изменении степени субмонослойного покрытия Cs или Ва на поверхности /?-1по iGa0 9>Т(0001), ^-GaN(OOOl) и п-Alo leGao g4N(0001).

6. Для анализа спектров пороговой фотоэмиссии из аккумуляционного слоя модифицирована теория Урбаха для случая фотоэмиссии из лркальной поверхностной зоны. Установлено положение первого уровня размерного квантования в аккумуляционном слое, и рассчитан матричный элемент возбуждения фотоэмиссии.

7. Обнаружена осцилляционная структура в спектрах пороговой фотоэмиссии для интерфейса СвЛполСао^ при возбуждении в области прозрачности. Природа эффекта обусловлена интерференцией Фабри-Перо в плоскопараллельной пластине кЮаИ и наличием аккумуляционного слоя.

8. Установлено кардинальное уменьшение ширины спектра фотоэмиссии из валентной зоны чистых я-ОаЫ(0001) и «-А10лбОао.84^0001) от ~10 эВ до -1.5 эВ при Ва покрытии 0.6 МС. Природа эффекта связана с подавлением собственных поверхностных состояний подложки.

В заключении автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю доктору физ.-мат. наук Г алине Вадимовне Бенеманской.

Автор благодарит кандидата физ.-мат. наук Михаила Николаевича Лапушкина за плодотворное сотрудничество и помощь в работе.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА

А1] Бенеманская, Г.В. Аккумуляционный зарядовый слой ультратонких интерфейсов Cs, Ba/w-GaN(0001): электронные и фотоэмиссионные свойства / Г.В. Бенеманская, М.Н. Лапушкин, С.Н. Тимошнев // ФТТ. — 2007. - Т. 49. - Вып. 4. - С. 613-617.

А2] Бенеманская, Г.В. Эффект самоорганизации наноструктур на поверхности w-GaN(OOOl) при адсорбции Cs и Ва / Г.В. Бенеманская, B.C. Вихнин, С.Н. Тимошнев // Письма^ЖЭТФ. - 2008. - Т. 87. — Вып. 2. — С. 119123.

АЗ] Бенеманская, Г.В. Аккумуляционный нанослой - 2D электронный канал ультратонких интерфейсов CsA?-InGaN(0001) / Г.В. Бенеманская,

B.Н. Жмерик, М.Н. Лапушкин, С.Н. Тимошнев // ФТТ. - 2009. - Т. 51. — Вып. 2.-С. 372-376.

А4] Бенеманская, Г.В. Аккумуляционный нанослой и поверхностные состояния ультратонких интерфейсов Cs, Ba/w-GaN / Г.В. Бенеманская,

C.Н. Тимошнев, Г.Э. Франк-Каменецкая // Известия РАН. Серия физическая. - 2009. - Т. 73. - № 5. - С. 710-712.

А5] Benemanskaya, G.V. Surface states and accumulation nanolayer induced by Ba and Cs adsorption on the «-GaN(0001) surface / G.V. Benemanskaya, M.N. Lapushkin, S.N. Timoshnev // Surf. Sci. — 2009. Vol. 603. —1.16. - P. 2474-2478.

A6] Бенеманская, Г.В. Электронная структура границы раздела Ba/w-AlGaN(0001) и формирование вырожденного 2D электронного газа / Г.В. Бенеманская, В.Н. Жмерик, М.Н. Лапушкин, С.Н. Тимошнев // Письма ЖЭТФ. - 2010. - Т. 91. - Вып. 12. - С. 739-743.

А7] Вихнин, B.C. Модель формирования периодической сверхструктуры, индуцированной подвижными дефектами на поверхности полупроводника / B.C. Вихнин, Г.В. Бенеманская, С.Н. Тимошнев //

Известия РАН. Серия физическая. -2010. - Т. 74. -№ 9. - С. 1377-1381.

А8] Бенеманская, Г.В. 20-вырожденный электронный газ на границах

1 раздела Ba/rc-AlGaN и Ba/w-GaN / Г.В. Бенеманская, С.Н. Тимошнев,

М.Н. Лапушкин, Г.Э. Франк-Каменецкая // Известия РАН. Серия

1 физическая. -2011. - Т. 75. - № 5. - С. 2-5.

А9] Benemanskaya, G.V. Self-organizing chain-like nanostructures created by Cs and Ba adatoms on GaN(OOOl) «-type surface / G.V. Benemanskaya,

G.E. Frank-Kamenetskaya, V.S. Vikhnin, S.N. Timoshnev // Proc. 14 Int. Symp. NANO-2006. - St.Petersburg, 2006. - P. 93-94.

A10] Бенеманская, Г.В. Электронные свойства и энергетические параметры 2D аккумуляционных слоев Cs, Ba//z-GaN(0001) интерфейсов / s Г.В. Бенеманская, М.Н. Лапушкин, С.Н. Тимошнев // 5-ая

Всероссийская конференция “Нитриды галлия, индия и алюминия структуры и приборы”. Тезисы докладов. - Москва, 2007. - С. 153-154.

А11] Benemanskaya, G.V. Creation of accumulation layer on n-GaN and rc-InGaN surfaces / G.V. Benemanskaya, M.N. Lapushkin., S.N. Timoshnev // IVC17/ICSS13 and ICN+T2007. - Sweden, Stockholm, 2007. - P. SS01-' Or6.

1 [A 12] Бенеманская, Г.В.’ Аккумуляционный нанослой и поверхностные состояния ультратонких интерфейсов Cs, Ba/w-GaN / Г.В. Бенеманская,

С.Н. Тимошнев, Г.Э. Франк-Каменецкая // Международный симпозиум «Физика низкоразмерных систем и поверхностей» Low Dimensional Systems (LDS). - Ростов-на Дону, 2008. — С. 59-61.

А13] Бенеманская, Г.В. Аккумуляционный нанослой ультратонких интерфейсов Cs, Ba/7?-InGaN / Г.В. Бенеманская, М.Н. Лапушкин,

С.Н. Тимошнев, В.Н. Жмерик // 6-ая Всероссийская конференция “Нитриды галлия, индия и алюминия“. Тезисы докладов. - Санкт-Петербург, 2008. - С. 155-156.

А14] Timoshnev, S.N. Accumulation nanolayer on the ultrathin Cs, Ba/n-GaN interfaces / S.N. Timoshnev, G.V. Benemanskaya, M.N. Lapushkin // 25 Intern. Conf. ECOSS-25. - Liverpool, 2008. - P. 718-719.

A15] Тимошнев, C.H. Аккумуляционный нанослой ультратонких интерфейсов Cs, Ba/w-GaN / C.H. Тимошнев, Г.В. Бенеманская // X Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. Тезисы докладов. - Санкт-Петербург, 2008. - С. 32.

А16] Тимошнев, C.H. 2D электронный канал - аккумуляционный слой на поверхности

-GaN(OOOl) / C.H. Тимошнев // Международная Зимняя Школа по физике полупроводников. Тезисы докладов. — Санкт-Петербург -Зеленогорск, 2009. - С. 21-22.

А 17] Бенеманская, Г.В. Создание аккумуляционных нанослоев на поверхности tt-GaN(OOOl) и w-InGaN(0001) / Г.В. Бенеманская, С.В. Иванов, М.Н. Лапушкин, С.Н. Тимошнев, Н.М. Шмидт // XIII Международный симпозиум «Нанофизика и наноэлектроника». Тезисы докладов. -Нижний Новгород, 2009. - С. 125-126.

А 18] Бенеманская, Г.В. Аккумуляционный нанослой на поверхности я-InGaN при адсорбции Cs / Г.В. Бенеманская, С.Н. Тимошнев, Г.Э. Франк-Каменецкая // 4-ая Всероссийская конференция «Химия поверхности и нанотехнология». - Хилово, 2009. - С. 249-251.

А19] Бенеманская, Г.В. Фотоэмиссионная спектроскопия и-AlGaN и ультратонких интерфейсов Ba/rc-AlGaN при синхротронном возбуждении / Г.В. Бенеманская, М.Н. Лапушкин, С.Н. Тимошнев, В.Н. Жмерик // 7-ая Всероссийская конференция “Нитриды галлия, индия и алюминия - структуры и приборы”. - Москва, 2010. - С. 193

А20] Бенеманская, Г.В. вырожденный 2D электронный газ на границах раздела Ba/rc-AlGaN и Ba/rc-GaN / Г.В. Бенеманская, С.Н. Тимошнев, М.Н. Лапушкин, Г.Э. Франк-Каменецкая // Международный симпозиум «Физика низкоразмерных систем и поверхностей» Low Dimensional Systems (LDS-2). - Ростов-на-Дону, 2010. - С. 31-34.

4.3. Заключение

1. Установлено, что ширина спектра фотоэмиссии из валентной зоны исходных образцов 77-Оа1\Г(0001) и /?-АЮа1Ч(0001) соответствует ~ 10 эВ. Достаточно большая ширина спектра фотоэмиссии из валентной зоны связана с наличием в этой области собственных поверхностных состояний.

2. Впервые методом УФЭС для /?-Са>Т(0001) обнаружено появление нового фотоэмиссионного пика в запрещенной зоне вблизи уровня Ферми, природа которого связана с созданием вырожденного двумерного электронного газа 20ЕС в аккумуляционном слое, индуцированном адсорбцией Ва.

3. Впервые для «-АЮаМ(0001') обнаружено появление нового

- фотоэмиссионного пика в запрещенной зоне вблизи уровня Ферми, природа которого связана с созданием аккумуляционного слоя, индуцированного адсорбцией Ва.

4. Определено, что увеличение Ва покрытия до 0.6 МС приводит к резкому изменению положения края* валентной зоны Еувм относительно уровня Ферми от 2.9 эВ для чистой поверхности

• /7-ОаЫ(0001) до 4.0 эВ, что свидетельствует об изгибе зон вниз и доказывает образование аккумуляционного слоя.

5. Определено, что увеличение Ва покрытия до 0.6 МС приводит к резкому изменению положения края валентной зоны Еувм относительно уровня Ферми от 3.2 эВ для чистой поверхности я-АЮаТ\Г(0001) до 4.1 эВ, что свидетельствует об изгибе зон вниз и доказывает образование аккумуляционного слоя.

6. Обнаружен новый эффект кардинального уменьшения ширины спектра фотоэмиссии из валентной зоны я-0а]4(0001) и я-АЮаН(0001) от ~ 10 эВ до ~ 1.5 эВ при Ва покрытии 0.6 МС. Природа эффекта связана с подавлением собственных поверхностных состояний ваМ или АЮаМ

7. Установлено, что адсорбция Ва на поверхности и-Са]М(0001) позволяет определить положения собственных поверхностных состояний, которые соответствуют энергиям связи 2.9 эВ, 5.0 эВ и

6.9 эВ относительно края валентной зоны Еувм

8. Установлено, что адсорбция Ва на поверхности я-АЮаМ(0001) позволяет определить положения собственных поверхностных состояний, которые соответствуют энергиям связи 4.0 эВ, 5.7 эВ и 8.3 эВ относительно края валентной зоны Еувм

9. Модификация спектра фотоэмиссии остовного уровня Ва 4 с! показывает появление дополнительных пиков у спин-расщепленных компонент, что свидетельствует о возникновении Ва-Ва взаимодействия в первом адсорбированном слое. Данный результат является дополнительным критерием оценки покрытия В а.

10. Обнаружено, что при покрытии Ва 0.3 МС на поверхности гс-0а!\г(0001) интенсивность пика Оа 3<3 уменьшается в ~5 раз. При покрытии 0.2 МС на и-АЮаЫ(0001) интенсивность спадает в -2 раза, а при 0.3 МС интенсивность остовного уровня ва Ъс1 спадает в -15 раз.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Тимошнев, Сергей Николаевич, 2011 год

1. Gallium Nitride & Related Wide Bandgap Materials & Devices: a Market and Technology Overview 1998-2003 / Ed. by R. Szweda. UK: Elservier 2nd ed. -2000.

2. Nitride semiconductors. Handbook on Materials and. Devices / Ed. by P. , Ruterana, M. Albrecht, J. Neugebauer. Wiley-VCH Verlag GmbH &Co. KGaA Weinkeim 2003.

3. Nguyen, C. High performance GaN/AlGaN MODFETs grown by RF-assisted MBE / C. Nguyen, N.X. Nguyen, M. Le, D.E. Grider. // Electron. Lett. -1998. Vol. 34. -I. 3. -P. 309-310.

4. Foutz, В. E. Comparison of high field electron transport in GaN and GaAs /

5. B.E. Foutz, L.F. Eastman, U.V. Bhapkar, M.S. Shur // Appl. Phys. Lett. 1997. -Vol. 70. - I. 21.-P. 2849-2851.

6. Asif Khan, M. Hall measurements and contact resistance in doped GaN/AlGaN heterostructures / M. Asif Khan, M.S. Shur, Q. Chen // Appl. Phys. Lett. 1996. - Vol. 68. -1. 21. - P. 3022-3024.

7. Chen, Q. High transconductance heterostructure field effect transistors based on AlGaN/GaN I Q. Chen, M. Asif Khan, J.W. Yang, C.J. Sun, M.S. Shur,

8. H. Park // Appl. Phys. Lett. 1996. - Vol. 69. - I. 6. - P. 794-796.

9. Ambacher, O. Growth and applications of Group III-nitrides / O. Ambacher//J. Phys. D: Appl. Phys. 1998. - Vol. 31. - I. 20. P. 2653-2710.

10. Wu, Y.F. Bias dependent microwave performance of AlGaN/GaN MODFET's up to 100 V / Y.F. Wu, S. Keller, P. Kozodoy, B.P. Keller, P. Parikh,

11. D. Kapolinek, S. P. DenBaars, U.K. Mishira // IEEE Electron. Device Lett. 1997. -Vol. 18.-I. 6.-P. 290-292.

12. Dimitrov, R. Carrier Confinement in AlGaN/GaN Heterostructures Grown by Plasma Induced Molecular Beam Epitaxy / R. Dimitrov, L. Wittmer, H.P. Felsl,

13. A. Mitchell, O. Ambacher, M. Stutzmann// Phys. Stat. Sol.(a). — 1998. Vol. 168. -1.2. -P.R7-R8.

14. Tsui, D.C. Observation of surface bound state and two-dimensional energy band by electron tunneling / D.C. Tsui // Phys. Rev. Lett. — 1970. — Vol. 24. -I. 7.-P. 303-306.

15. Betti, M.G. Density of states of a two-dimensional electron gas at semiconductor surfaces / M.G. Betti, V. Corradini, G. Bertoni, P. Casarini, C. Mariani, A. Abramo//Phys. Rev. B. -2001. Vol. 63. -I. 15. -P. 155315(10).

16. Olsson, L.O. Charge Accumulation at InAs Surfaces / L.O. Olsson,

17. C.B.M. Andersson, M.C. Hakansson, J. Kanski, L. liver, U. O. Karlsson // Phys. Rev. Lett. 1996. - Vol. 76. -1. 19. -P. 3626-3629.

18. Bell, G.R. Accumulation layer profiles at InAs polar surfaces / G.R. Bell,

19. T.S. Jones, C.F. McConville //Appl. Phys. Lett. — 1997. Vol. 71. - I. 25. — Pi 3688-3690. ,

20. Olsson, L.O. Anomalous quenching of photoemission from bulk states; by deposition of Cs on InAs(lOO) / L.O. Olsson, L. liver, J. Kanski;, P.O. Nilsson, B.Ji Kowalski, M.C. Hakansson, U.O. Karlsson // Phys. Rev. B. — 1995. Vol. 52. - I.3. -P. 1470-1473.

21. Aristov, V.Yu. Cesium-induced quantized 2D electron channel on thelnAs(llO) surface / V.Yu. Aristov, G. Le Lay, M. Grehk, V.M. Zhilin, A. Taleb-Ibrahimi, G. Indlekofer, P: Soukiassian // Surf Rev. Lett. — 1995. Vol. 2. - I. 6. -P. 723-729. ■ . ■ •

22. Betti, M.G. Cesium-induced electronic states and space-charge-layer formation in Cs/InSb(110) interface / M.G. Betti, R. Biagi, U. del Pennino, C. Mariani, M. Pedio//Phys. Rev. B. 1996. -Vol. 53.-I. 20.-P. 13605-13612.

23. King, P.D.C. Nonparabolic coupled Poisson-Schrodinger solutions forquantized electron accumulation layers: Band bending, charge profile, and subbands at InN surfaces / P.D.C. King, T.D. Veal, C.F. McConville // Phys. Rev.

24. Benemanskaya, G.V. Electron accumulation layer at the Cs-covered GaN(0001) «-type surface / G.V. Benemanskaya, V.S. Vikhnin, N.M. Shmidt, G.E. Frank-Kamenetskaya, I.V. Afanasiev // Appl. Phys. Lett. -2004. Vol. 85. -I. 8.-P. 1365-1367.

25. Бахтизин, Р.З. Сканирующая туннельная микроскопия гетероэпитаксиального роста пленок Ill-нитридов / Р.З. Бахтизин, Ч.-Ж. Щуе,

26. Ч.-К. Щуе, К.-Х. By, Т. Сакурай // УФН. 2004. - Т. 174. - №. 4. - С. 383-405.

27. Degave, F. Defects and nucleation of GaN layers on (0001) sapphire / F. Degave, P. Ruterana, G. Nouet, J.H. Je, C.C. Kim // J. Phys.: Cond. Matt. -2002. -Vol. 14. -1. 48. P. 13019-13024.

28. Ambacher, O. Growth and applications of Group III-nitrides / O. Ambacher // J. Phys. D: Appl. Phys. 1998. - Vol. 31. - I. 20. - P. 2653-2710.

29. Gian, W. Structural Defects and Their Relationship to Nucleation of Gan Thin Film / W. Gian, M. Skowronski, G.S. Rohrer // MRS Symposium Proceedings. 1996. - Vol. 423. - P. 475-486.

30. Bougrov V., Levinshtein MtE., Rumyantsev S.L., Zubrilov A., in Properties of Advanced SemiconductorMaterials GaN, AIN, InN, BN, SiC, SiGe . Eds. Levinshtein M.E., Rumyantsev S.L., Shur M.S., John Wiley & Sons, Inc., New York, 2001.-P. 1-30.

31. Chow, T.P. SiC power devices / T.P. Chow, M. Ghezzo // MRS Symposium Proceedings. 1996. — Vol. 423. - P. 69-73.

32. Kampen, T.U. Electronic Properties of Cesium-covered GaN(0001)

33. Surfaces / T.U. Kampen, M. Eyckeler, W. Monch // Appl. Surf. Sci. — 1998. — Vol. 123-124.-P. 28-32. ’

34. Razeghi, M. Semiconductor ultraviolet detectors / M. Razeghi, A. Rogalski // J. Appl. Phys. 1996. - Vol. 79. -1. 10. - P. 7433-7473.

35. Suzuki, M. First-principles calculations of effective-mass parameters of AIN and GaN / M. Suzuki, T. Uenoyama, A. Yanase // Phys. Rev. B. — 1995. -Vol. 52. I. 11. - P. 8132-8139.

36. III-V Nitride Semiconductors: Applications and Devices in Optoelectronic Properties of Semiconductors and Superlattices Series, Ed. by E.T. Yu and M.O. Manasreh, CRC Press, 2002. Vol. 16.

37. Lambrecht, W.R.L. A Comparison of the Wurtzite and Zincblende Band Structures for SiC, AIN and GaN / W.R.L. Lambrecht, B.Segall // MRS Symposium Proceedings. 1992. - Vol. 242. - P. 367.

38. Vogel, D. Structural and electronic properties of group-III nitrides / D. Vogel, P. Kruger, J. Pollmann // Phys. Rev. B. 1997. — Vol. 55. — I. 19. - P. 12836:12839.

39. Strasser, T. Valence-band photoeinission from GaN(OOl) and GaAs: GaN surfaces / T. Strasser, F. Starrost, C. Solterbeck, W. Schattke // Phys. Rev. B1997. Vol. 56. -1. 20. - P. 13326-13334.1. W>

40. Strasser, T. Valence-band photoemission from the GaN(0001) surface / T. Strasser, C. Solterbeck, F. Starrost, W. Schattke // Phys. Rev. B. 1999. - Vol. 60. -I. 16.-P. 11577-11585.

41. Chao, Y.-C. Observation of highly dispersive surface states on GaN(0001)lxl / Y.-C. Chao, C.B. Stagarescu, J.E. Downes, P. Ryan, K.E. Smith,

42. D. Hanser, M.D. Bremser, R.F. Davis // Phys. Rev. B. 1999. — Vol. 59. -1. 24. — P. R15586- R15589.

43. Dhesi, S.S. Surface and bulk electronic structure of thin-film wurtzite GaN / S.S. Dhesi, C.B. Stagarescu, K.E. Smith, D. Doppalapudi, R. Singh, T.D. Moustakas //Phys. Rev. B. 1997. - Vol. 56. -1. 16. - P. 10271-10275.

44. Kowalski, B.J. Photoemission studies on GaN(OOO-l) surfaces / B.J. Kowalski, L. Plucinski, K. Kopalko, R.J. Iwanowski, B.A. Orlovski, R.L. Johnson,

45. Grzegory, S. Porowski // Surf. Sci. -2001. Vol. 482-485. - P. 740-745.

46. Kowalski, B.J. Surface states on GaN(000-l)-(lxl)-an angle-resolved photoemission study / B.J. Kowalski, R.J. Iwanowski, J. Sadowski, J. Kanski, I. Grzegory, S. Porowski // Surf. Sci. -2002. Vol. 507—510. — P. 186-191.

47. Kowalski, B.J. Electronic structure of GaN(000-l)-(lxl) surface / B.J. Kowalski, R.J. Iwanowski, J: Sadowski, I.A. Kowalik, J. Kanski, I. Grzegory, S. Porowski // Surf. Sci. 2004. - Vol. 548. -1. 1-3. - P. 220-230.

48. Ryan, P: Surface electronic structure of p-type GaN(OOO-l) / P. Ryan, Y.

49. C. Chao, J. Downes, C. McGuinness, K.E. Smith, A.V. Sampath, T.D. Moustakas // Surf. Sci. 2000. - Vol. 467. -1. 1-3. - P. L827-L833.

50. Segev, D. Electronic structure of nitride surfaces / D. Segev, C.G. Van de Walle // J. Cryst. Growth. 2007. - Vol. 300. -1. 1. - P. 199-203.

51. Van de Walle, C.G. Microscopic origins of surface states on nitride surfaces / C.G. Van de Walle, D. Segev // J. Appl. Phys. 2007. - Vol. 101. -1. 8. -P. 081704(6).

52. M. Kocan, A. Rizzi, H. Liith, S. Keller, U.K. Mishra. Surface Potential at as-Grown GaN(0001) MBE Layers Phys. Status Solidi (b) 234 (2002) 773.

53. Machuca, F. Prospect for high brightness III-nitride electron emitter / F. Machuca, Y. Sun, Z. Liu, K. Ioakeimidi, P. Pianetta, R.F.W. Pease // J. Vac. Sci. Technol.B.-2000.-Vol. 18.-I. 6.-P. 3042-3046.

54. Machuca, F. Role of oxygen in semiconductor negative electron affinity photocathodes /F. Machuca, Y. Sun, Z. Liu, P. Pianetta, W.E. Spicer, R.F.W.

55. Pease // . Vac. Sci. Technol. B. 2002. - Vol. 20. -1. 6. - P. 2721-2725.

56. Wu, C.I. Electronic states and effective negative electron affinity at the cesiated/?-GaN surface / C.I. Wu, A. Kahn // J. Appl. Phys. 1999. - Vol. 86. - I.6.-P. 3209-3212.

57. Wu, C.I. Negative electron affinity and electron emission at cesiated GaN and AIN surfaces / C.I. Wu, A. Kahn // Appl. Surf. Sci. 2000. - Vol. 162-163. -P. 250-255.

58. Eyckeler, M. Negative electron affinity of cesiated p-GaN(OOOl) surfaces. / M. Eyckeler, W. Monch, T.U. Kampen, R. Dimitrov, O. Ambacher, M. Stutzmann // J. Vac. Sci. Technol. B. 1998. - Vol. 16. - I. 6. - P. 2224-2228.

59. Wu, C.I. GaN (0001)-(lxl) surfaces: Composition and electronic properties / C.I. Wu, A. Kahn, N. Taskar, D. Dorman, D. Gallagher // J. Appl. Phys. 1998. - Vol. 83. -1. 8. - P. 4249-4252.

60. Grabowski, S.P. Electron affinity of AlxGa!xN(0001) surfaces / S.P. Grabowski, M. Schneider, H. Nienhaus, W. Monch, R. Dimitrov, O. Ambacher, M. Stutzmann // Appl. Phys. Lett. 2001. - Vol. 78. -1. 17. - P. 2503-2505.

61. Спайсер В. Применение синхротронного излучения в УФЭС. В кн. Электронная и ионная спектроскопия твердых тел / под ред. JI. Фирманса., Дж. Венника, В. Дейксера. - М.: Мир, 1981. - С. 61-97.

62. Бродский, А.М. Электродинамика границы металл/электролит / А.М. Бродский, М.И. Урбах М.: Наука, 19891 - С. 296.

63. Adawi, I. Theory of the photoelectric effect for the one and two photons /

64. Adawi // Phys. Rev. 1964. - Vol. 134. -1. ЗА. - P. A788-A798.

65. Feuerbaucher, B. Photoemission and electron states at clean surface / B.

66. Feuerbaucher, R.F. Willis // J. Phys. C: Sol. Stat. Phys. — 1976. Vol. 9. - N. 2. -P. 169-216. •

67. Monch, W. Semiconductors surfaces and interfaces / Ed. Ertl G., Gomer R., Mills D.L. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 1993. - Series in Surface Sciences Vol. 26. - P. 366.

68. Бенеманская, Г.В. Возможности пороговой фотоэмиссии для изучения поверхностных состояний субмонослойных металлических пленок /

69. Г.В. Бенеманская, М.Н. Лапушкин, М.И. Урбах // ЖЭТФ. 1992. — Т. 102. -Вып. 5. - С. 1664.

70. Liebsch, A. Near-threshold enhancement in photoemission from alkali metal overlayers / A. Liebsch, G.V. Benemanskaya, M.N. Lapushkin // Surf. Sci. — 1994. Vol. 302. -1. 3. -P. 303-313.

71. Лапушкин М.Н. Поверхностные электронные состояния в системах Cs-W и Ba-W при субмонослойных покрытиях: дис. . канд. физ.-мат. наук / М.Н. Лапушкин. Санкт-Петербург, 1995.

72. Fedorus, A.G. Cesium on tungsten (110) face: structure and work function / A.G. Fedorus, A.G. Naumovets // Surf. Sci. 1970. - Vol. 21. - I. 2. — P. 426439.

73. Fedorus, A.G. Adsorbed barium films on tungsten and molibdenium (011) face / A.G. Fedorus, A.G. Naumovets, Yu.S. Vedula // Phys. Stat. Sol. (a). 1972. -Vol. 13.-I. 2.-P. 445-456.

74. Pi, T.-W. Synchrotron-radiation photoemission study of Ba on W(110) / T.-W. Pi, I.-H. Hong, C.-P. Cheng // Phys. Rev. B. 1998. - Vol. 58. - I. 7. - P. 4149-4155.

75. Wertheim, G.K. Nature of the charge localized between alkali adatoms and,metal substrates / G.K. Wertheim, D.M. Riffe, P.H. Citrin // Phys. Rev. B. -1994. Vol. 49. -1. 7. - P. 4834-4841.

76. Афанасьев, И.В. Устройство для получения фотоэлектронной эмиссии в вакуум / И.В. Афанасьев, Г.В. Бенеманская, Г.Э. Франк-Каменецкая, B.C. Вихнин, Н.М. Шмидт // Патент РФ на изобретение № 2249877, 2005.

77. Brodskii, A.M. On the polarization dependence of photoemission from metals / A.M. Brodskii, L.I. Daikhin, M.I. Urbakh // Phys. Stat. Sol. (b). — 1981. — Vol. 108.-I. 2.-P. 653-662.

78. Benemanskaya, G.V. Electronic structure of the ultrathin Cs/Si(100)-(2xl) and Cs/Si(lll)-(7x7) interfaces in the threshold energy region / G.V. Benemanskaya, D.V. Daineka, G.E. Frank-Kamenetskaya // Surf. Rev. Lett. —1998.-Vol. 5.-I. 1.-P. 91-95.

79. D.D. Manclion, A. S. Barker; J.P. Dean, R.B. Zetterstrom. Optical studies of the phonons and electrons in gallium nitride // Sol Stat Comm 8 (1970)' 1227.

80. Benemanskaya^ G.V. Electronic surface states of submonolayer, Cs;andsBa;films ош (100); (Й0); (1'11)S.W / G;V. Benemanskaya; ©;P: Burmistrova;, M:N.

81. Eapushkin//Phys. Lett; A.-1989b Voh 137.-113: -PM39-143;. .

82. Bermudez; V.M. Study of oxygen* chemisorption on the

83. GaN(0001) -(lxl) surface / V.M. Bermudez // J. Appl. Phys. 1996. - Vol. 80:1. 2:.-PM 190-1200; ;

84. Rizzi, A. Surface: and'; interfaces electronic properties: of AlGaN(OOOl ). ■ • ' ■ . • * ' ■ epitaxiaUlayers-/ A. Rizzi; Mi Kocan; J; Malihdretos, A. Schildknecht, N: Teofilov,

85. K. Thonke, R: Sauer // J: Appl; Phys. A. 2007. - Vol. 87. -1: 31-P: 505-509;

86. Kozawa; T. UV Photoemission Study of AlGaN Grown by Metalorganic

87. Vapor Phase Epitaxy / T. Kozawa, T. Mori, T. Ohwaki, Y. Taga; N. Sawaki // Jpn. J; Appl; Phys. -2000; Vol; 39; -P; E772-E774. . .

88. Kowalski;. BiJ: Photoemissiom studies on GaN(000-l) surfaces / BlX; Kowalski, L. Plucinski, K. Kopalko, R.J. Iwanowski, B.A. Orlovskiy RIB. Johnson; I: Grzegory, SI Porowski//Surf. Sci;.-2001.- Voli 482-485:-P; 740-745;

89. Жмерик, B.H: Квантово-размерные гетероструктуры на основе

90. Olcuda, Т. Structural analysis of Ba-indUced surface reconstruction on Si(Il l) by means of core-level photoemission / T. Okuda, K.-S. An, A. Harasava, T. Kinoshita // Phys. Rev. B. 2005. - Vok 71. -1. 8. - P. 085317(9).