Исследование микроструктур и границ раздела методом генерации второй оптической гармоники тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат физико-математических наук Майдыковский, Антон Игоревич

• Майдыковский, Антон Игоревич
• кандидат физико-математических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Майдыковский, Антон Игоревич

Введение

Глава I

Генерация второй оптической гармоники: способы описания и экспериментальные методики

1. Общее феноменологическое описание генерации второй гармоники в средах с квадратичной нелинейностью.

1.1. Генерация второй гармоники в регулярных средах

2. Анизотропия второй гармоники и её связь с симметрией кристалла

2.1. Квадратичный нелинейно-оптический отклик неоднородных структур.

3. Нелинейно-оптические методы исследования тонких пленок

3.1. Нелинейный магнитооптический эффект Керра.

3.2. Генерация электроиндуцированной второй гармоники на поверхности полупроводников.

4. Цели и задачи диссертации.

Глава II

Конфокальная лазерная микроскопия второй оптической гармоники единичных полупроводниковых микроструктур и пористого кремния

1. Конфокальная микроскопия.

1.1. Описание общих принципов конфокальной микроскопии

2. Конфокальная микроскопия второй гармоники микроструктур на основе ОаГпР/ОаАБ.

2.1. Экспериментальная установка конфокальной микроскопии второй гармоники.

2.2. Микроскопия и спектроскопия второй оптической гармоники единичных полупроводниковых микроструктур на основе Са1пР/СаАз.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование микроструктур и границ раздела методом генерации второй оптической гармоники»

Диссертационная работа посвящена экспериментальному исследованию основных особенностей квадратичного нелинейно-оптического отклика полупроводниковых микроструктур, границы раздела кремний - оксид кремния в присутствии упругой деформации и пленок на основе галий га-долиниевого граната с остаточными механическими напряжениями. Для выполнения таких исследований в работе, во-первых, развит метод конфокальной микроскопии второй оптической гармоники, предоставляющий уникальные возможности как по исследованию отдельных микроструктур, так и по демонстрации основных закономерностей формирования нелинейного отклика модельных микрообъектов. Во-вторых, экспериментально продемонстрировано, что в центросимметричных структурах с внутренним механическим напряжением искажение кристаллической структуры может приводить к появлению дополнительных нелинейных источников и модификации нелинейно-оптического отклика.

Среди оптических методик исследования свойств поверхностных структур и границ раздела особое место принадлежит методу базирующемуся на эффекте генерации второй оптической гармоники (ВГ) от областей с нарушением центральной симметрии. Данный эффект определяется наличием фундаментального правила запрета на генерацию ВГ в объёме сред с центр о симметричной структурой в электродипольном приближении. Отраженная от поверхности центросимметричной среды ВГ содержит в себе информацию о структуре и особенностях тонкого приповерхностного слоя, толщиной порядка нескольких атомарных слоев, или неодпородностей с нарушенной центральной симметрией.

Поэтому основные источники излучения на удвоенной частоте оказываются пространственно локализованными в областях с нарушением центра инверсии в основном - на поверхности и границах раздела. Это определяет возможности использования эффекта генерации ВГ по диагностике поверхности, скрытых границ раздела центросимметричных сред, нано- и микроструктур. В данном случае под поверхностью понимают приповерхностные слои объемно центросимметричных материалов, толщина которых в случае металлов составляет единицы нанометров, а для диэлектриков - до сотен нанометров для видимого диапазона спектра.

Мотивация исследования свойств поверхности и микроструктур достаточно очевидна и связана, в первую очередь, с новыми разработками в области оптоэлектроники. В то же время, метод генерации второй гармоники является высокочувствительным методом исследования структурных, морфологических, электронных [1] и других свойств металлов, тонких пленок, микро и наноструктур, полупроводников, [2], [3], [4], [5].

Генерация ВГ в оптическом диапазоне для большинства материалов является неразрушающей методикой и позволяет охарактеризовать усредненные по размеру перетяжки пучка статистические параметры образца , такие как корреляционная функция нелинейной поляризации [6], диполь-ная восприимчивость, анизотропия и др.

В связи с этим большой интерес представляет изучение возможностей метода генерации ВГ по отношению как к исследованию единичных микроструктур, так и по отношению к различным параметрам структуры, в том числе - деформациям кристаллической структуры.

Помимо развития нового, высокочувствительного, дистанционного и неразрушающего метода несомненный интерес представляет изучение новых эффектов нелинейной оптики, к числу которых можно отнести модификацию оптических восприимчивостей приповерхностных областей полупроводников и диэлектриков в присутствии механических напряжений, встроенных в результате технологических особенностей роста или индуцированных упругими деформациями. В связи со сказанным выше, была сформулирована цель данной диссертационной работы.

Целью диссертационной работы являлось, во-первых, развитие методики конфокальной микроскопии второй гармоники и демонстрация возможностей данного метода для случая отдельно стоящих полупроводниковых микроструктур и однородных структур на основе мезопористого кремния; во-вторых, экспериментальное исследование особенностей генерации второй оптической гармоники в напряженном приповерхностном слое кремния и пленках железоиттриевого граната со встроенными упругими деформациями.

Актуальность темы диссертации обусловлена прежде всего фундаментальным интересом к влиянию механических напряжений в центросим-метричных кристаллах, особенно в таких технологически важных, как кристаллический кремний и железо-иттриевый гранат, на их нелинейно-оптические свойства. Актуальным является вопрос перехода от интегрального метода диагностики низкоразмерных структур методом генерации ВГ, который развивается на протяжении последних нескольких десятилетий, к локальным методам зондирования единичных объектов с выявлением механизмов генерации ВГ и ее связи со структурными особенностями исследуемых объектов, такими как их геометрическая форма, материал, технология изготовления.

Практическая ценность работы состоит в демонстрации возможностей метода конфокальной микроскопии ВГ для определения нелинейных свойств отдельно расположенных эталонных микроструктур ОаГпР/СаАв. Важным с практической точки зрения результатом работы является развитие на основе генерации ВГ метода диагностики механических напряжений в структурах на основе центросимметричных материалов - кремнии и тонких поликристаллических пленках железо-иттриевого граната, что представляет интерес для использования в технологических процессах.

Научная новизна работы

• развита методика конфокальной микроскопии второй оптической гармоники и продемонстрированы возможности данного метода для изучения механизмов нелинейно-оптического отклика отдельно расположенных полуповодниковых микроструктур;

• впервые исследовано распределение нелинейных микроисточников в слоях пористого кремния с использованием метода конфокальной микроскопии второй оптической гармоники и обнаружено, что величина квадратичной восприимчивости слоев пористого кремния пропорциональна пористости структуры;

• проведено изучение механизмов генерации второй гармоники, индуцированной механическими напряжениями, в приповерхностном слое кристаллического кремния, и обнаружена зависимость квадратичной восприимчивости кремния от величины упругих деформаций;

• обнаружено, что встроенные упругие деформации в поликристаллических пленках феррит-гранатов, допированных висмутом, приводят к росту интенсивности второй гармоники, генерируемой в таких структурах.

На защиту выносятся следующие научные положения:

• метод конфокальной микроскопии второй оптической гармоники позволяет исследовать квадратичный нелинейно-оптический отклик единичных полупроводниковых микроструктур СаГпР/СаАз;

• квадратичные нелинейные источники в мезопористом кремнии локализованы преимущественно на поверхности пор и описываются элек-тродипольной компонентой нелинейно восприимчивости;

• наличие деформации растяжения в тонком приповерхностном слое центросимметричного полупроводника приводит к появлению дополнительного источника нелинейной восприимчивости;

• интенсивность ВГ, отраженная от пленок железоиттриевого граната, допированного висмутом, возрастает с увеличением встроенных деформаций, вызванных несоразмерностью постоянных кристаллических решеток в пленках;

• нелинейный магнитооптический эффект Керра не зависит от величины упругих деформаций в пленках железоиттриевого граната в диапазоне концентраций висмута от 0,1 до 0,3 формульных единиц.

Обоснованность и достоверность результатов

Результаты, представленные в диссертации, получены на основе многократно повторенных экспериментов, проведенных на современном научном оборудовании с использованием современных методов обработки экспериментальных данных. Экспериментальные данные подтверждены теоретическими расчетами, основанными на адекватно выбранных физических моделях анализируемых процессов, а также не противоречат результатам других групп исследователей. Результаты исследований неоднократно обсуждены на семинарах и доложены на специализированных конференциях по проблемам, связанным с тематикой диссертационной работы. Большая часть результатов опубликована в международных и российских научных журналах. Это позволяет считать полученные результаты обоснованными и достоверными, а также полностью отвечающими современному мировому уровню исследований. Большинство представленных результатов являются новыми и получены впервые.

Личный вклад автора

Все результаты, представленные в диссертационной работе, получены автором лично или при его непосредственном участии в "Лаборатории нелинейной оптики наноструктур и фотонных кристаллов" на кафедре квантовой электроники Физического факультета Московского Государственного Университета имени М.В. Ломоносова.

Структура диссертации

Работа состоит из введения, четырех глав и заключения.

• Во Введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулирована цель и аргументирована научная новизна представленных исследований, показана практическая значимость полученных результатов, приведены выносимые на защиту научные положения.

• первая глава содержит обзор литературы, касающейся экспериментальных и теоретических исследований квадратичного нелинейно-оптического отклика поверхности полупроводников и наноструктур, а также базовых методов его описания.

• во второй главе с использованием метода конфокальной микроскопии второй гармоники исследованы нелинейно - оптические свойства единичных полупроводниковых микроструктур на основе Са1пР/СаАз, а также слоев пористого кремния с различной пористостью. В последнее время с увеличением интереса к микро- и нанообъектам происходит уменьшение масштабов исследуемых объектов. В данной главе предпринята попытка перейти от стандартной методики исследования структур методом генерации ВГ в геометрии на отражение, когда информация об объекте усредняется по области с размерами порядка 400 - 10000 мкм2 в латеральной плоскости и определяется размером перетяжки излучения накачки, к конфокальной микроскопии второй гармоники, где зондируемая область имеет геометрические размеры порядка 2 мкм2. В то же время, интерпретация результатов измерений, полученных методом конфокальной микроскопии ВГ, к настоящему времени остается не вполне очевидной. Результаты исследований полупроводниковых микроструктур представлены в работе [7]. Исследование нелинейно-оптических свойств пористого кремния приведено в работах [8-11].

• третья глава посвящена результатам исследования процессов генерации второй оптической гармоники при отражении от поверхности кремния с естественным оксидом в процессе малых упругих деформаций растяжения. Уделено внимание разделению вкладов от различных источников сигнала ВГ в детектируемый сигнал. Результаты данных исследований представлены в работе [12].

• в четвертой главе приведены результаты исследования квадратичного отклика тонких кристаллических пленок железоиттриевого граната, допированного висмутом. Особенностью данных структур является наличие варьируемых остаточных напряжений, определяемых рассогласованием постоянных решеток материалов пленки и подложки, а также наличием дислокаций. Исследована связь эффективности генерации второй оптической гармоники от остаточных механических напряжений в структуре пленок. Результаты приведенные в данной главе изложены в работе [13].

Апробация работы проводилась на следующих конференциях:

• Международная конференция "Nanomeeting-2001", Minsk (2001).

• Международная конференция "Optical Properties of Nanocrystals" (SPIE annual meeting 2002), Seattle, USA.

• Международная конференция "International Quantum Electronics Conference" (IQEC), Москва, Июнь 2002.

• Международная конференция "Optical Properties of Nanocrystals" (SPIE annual meeting 2002),Seattle, USA.

• Международная конференция "Nanofabrication Technologies" (SPIE annual meeting 2003), Bellingham, WA, USA.

• Научная школа, Advanced Study Institute NATO, "Scanning Probe Microscopy: Characterization, Nanofabrication and Device Application of Functional Materials", Portugal,2002.

• Международная конференция "Optics and Photonics, Optical diagnostics" (SPIE annual meeting 2005) , San Diego, USA

• Международная конференция " ICONO, Minsk, Belarus, 2007

• Международная конференция "MISM, Moscow, Russia, 2008

• Международная конференция "ICROM, Tokyo, Japan, 2008

• Нанофизика и наноэлектроника, 2009, 2010, 2011

Заключение диссертации по теме «Оптика», Майдыковский, Антон Игоревич

5. Выводы по четвертой главе

• Таким образом, в данной главе исследована зависимость интенсивности генерации второй оптической гармоники от величины остаточный деформаций в структуре тонких эпитаксиальных пленок железо-иттриевого граната, допироваппого висмутом. Исследованы угловые спектры рентгеновской дифракции, спектры пропускания, азимутальные зависимости ВГ и магнитный контраст.

• Рассмотрено влияние двух возможных типов внутренних остаточных деформаций на нелинейно-оптический отклик пленок ЖИГ, допи-рованных висмутом. Выявлено, что на интенсивность В Г оказывает определяющее влияние деформации, вызванные несоответствием постоянных кристаллических ретттеток подложки и пленки.

• Обнаружено, что сигнал ВГ в геометрии на отражении для пленок ЖИГ, допированных висмутом, возрастает с ростом внутренних деформаций, вызванных несоразмерностью постоянных кристаллических решеток.

• Обнаружено, что магнитный контраст измеренный в геометрии экваториального эффекта Керра не зависит от величины упругих деформаций в пленках железоиттриевого граната и от концентрации висмута лежащей в диапазоне от 0,1 до 0,3 формульных единиц.

Заключение

Исследования, проведенные в рамках диссертационной работы, посвящены изучению модельных объектов одиночных Са1пР/СаАз микроструктур и слоистых структур на основе пористого кремния методом конфокальной микроскопии ВГ на отражение и развитию данной методики. А также изучению влияния механических напряжений на нелинейно-оптический отклик методом отраженной ВГ, кристаллического кремния и пленок гранатов, допированных висмутом.

В рамках диссертационной работы получены следующие основные результаты:

1. Методом сканирующей конфокальной микроскопии второй гармоники (ВГ) получены изображения одиночных Са1пР/СаАз микроструктур, сформированных на подложке СаАз(001). Сравнение зависимостей ВГ от поверхности подложки и полупроводниковых микроструктур (ПМ) указывает на то, что излучение ВГ (при освещении ПМ) обусловлено вкладом от подложки в коротковолновой области спектра и непосредственно от ПМ при длине волны накачки свыше 900 нм. Двух-лепестковый характер изображений во ВГ для колли-неарных векторов поляризаций накачки и ВГ при 900 нм волны накачки предположительно является следствием проявления объемной восприимчивости ПМ.

2. Методом конфокальной микроскопии второй гармоники исследованы слоистые структуры на основе пористого кремния. Обнаружен линейный рост интенсивности ВГ с увеличением пористости слоев в диапазоне 20-50 %. Такой характер зависимости может быть обусловлен пространственными флуктуациями дипольного квадратичного отклика стенок пор.

3. Наблюдалась генерация второй оптической гармоники от поверхности (001) кремния с естественным оксидом при малых упругих деформациях растяжения. Экспериментально показано, что под действием малых упругих деформаций растяжения наблюдается добавка в ВГ, которая в случае высоколегированного р-кремния в основном определяется электроинуцированным вкладом и связана с перезарядкой поверхности при изгибе пластины. В случае низколегированного п-кремния - в основном определяется появлением дополнительных компонент квадратичного тензора нелинейной восприимчивости, индуцированных механическим деформациями. Зависимость относительного изменения интенсивности ВГ от деформации растяжения имеет квадратичный вид при относительных деформациях до 1,5- Ю-3.

4. Проведено систематическое исследование генерации второй гармоники в серии образцов эпитаксиальных пленок железоиттриевого граната, допированного висмутом, со встроенными упругими деформациями. Показано, что определяющее влияние на интенсивность ВГ оказывают деформации в структуре пленки, вызванные несоразмерностью постоянных кристаллографических решеток подложки и пленки. Обнаружен, возрастающий вид зависимости интенсивности ВГ в геометрии на отражение для пленок железоиттриевого граната, допированного висмутом, от величины таких деформаций.

В заключение с удовольствием выражаю свою признательность моему научному руководителю Олегу Андреевичу Акципетрову за предоставление интересной научной проблемы в результате решения которой, появилась эта работа. Огромное спасибо Татьяне Владимировне Мурзиной за неоценимую помощь и ценные советы в процессе работы над диссертацией. Дубровиной Наташе за помощь в работе над 4 главой данной работы. А также коллективу лаборатории "Нелинейной оптики поверхности наноструктур и фотонных кристаллов" за поддержку и возможность самореализации.

А.И. Майдыковский

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Майдыковский, Антон Игоревич, 2011 год

1. Bloembergen N., Pershan P. S. Light waves at the boundary of nonlinearmedia // Phys. Rev. — 1962. —Vol. 128.- Pp. 606-622.

2. Brown F., Parks R., Sleeper A. Nonlinear optical reflection from metalic boundary // Phys. Rev. Lett. — 1965. — Vol. 14, no. 25. — Pp. 1029-1030.

3. Исследование структуры ленгмюровских пленок методом генерации отраженной второй гармоники / О. Акципетров, Н. Ахмедиев, И. Баранова et al. // ЖЭТФ. 1985. - Vol. 89, no. 3. — Pp. 911-921.

4. Detection of molecular monolayers by optical second-harmonic generation / C. Chen, D. Ricard, T. Heinz, Y. Shen // Phys. Rev. Lett. — 1981. — Vol. 46, no. 15. Pp. 1010-1012.

5. Periodically poled silicon / K. Hon, Nick, K. Tsia, Kevin, R. Solli D, B. Jalali // Appl. Phys. J. 2009. - Vol. 94. - P. 091116.

6. Melnikov A., Nikulin A., Aktsipetrov O. Hyper-rayleigh scattering by in-homogeneous thin films of Pba;(Zro.53 Т1о.47)Оз: Disorder effects // Phys. Rev. B. 2003. - Vol. 67. - P. 1.

7. Reflection second-harmonic microscopy of individual semiconductor microstructures / S. I. Bozhevolnyi, A. Maidykovski, B. Vohnsen, V. Zwilier // J. Appl. Phys.— 2001. — Vol. 90, no. 12.- Pp. 6357-6362.

8. Конфокальная микроскопия второй гармоники слоистых микроструктур на основе пористого кремния / А. И. Майдыковский, Н. М. Нагорский, Т. В. Мурзина et al. // Письма в ЖЭТФ. — 2011. — Vol. 94, по. 6. — Р. в печати.

9. Giant microcavity enhancement of second-harminc generation in allsilicon photonic crystals / Т. V. Dolgova, A. I. Maidykovski, M. G. Marte-myanov et al. // Appl Phys. Lett. — 2002. — Vol. 81. — Pp. 2725-2727.

10. Giant third-harmonic in porous silicon photonic crystals and microcavi-ties / Т. V. Dolgova, A. I. Maydykovsky, M. G. Martemyanov et al. // JETP Lett. — 2002. — Vol. 75. — Pp. 15-19.

11. Giant optical second-harmonic generation in single and coupled microcav-ities on the base of one-dimensional photonic crystals / Т. V. Dolgova, A. I. Maidykovski, M. G. Martemyanov et al. //J. Opt. Soc. Am. В.— 2002. Vol. 19. - Pp. 2129-2140.

12. Генерация оптической второй гармоники, индуцированной механическими напряжениями в кремнии / О. А. Акципетров, В. О. Бессонов, Т. В. Долгова, А. И. Майдыковский // Письма в ЖЭТФ.— 2009.— Т. 90, № 11. — С. 813-817.

13. Second harmonic generation study of internally generated strain in bismuth-substituted iron garnet films / P. Kumar, A. I. Maydykovskiy, M. Levy et al. // Opt. Express. — 2010. — Vol. 18. — Pp. 1076-1084.

14. Бломбергеи H. Нелинейная оптика. — Москва: Мир, 1966.

15. Клышко Д. Н. Физические основы квантовой электроники. — Москва: Наука, 1986.

16. Шен И. Р. Принципы нелинейной оптики. — Москва: Наука, 1989.

17. Ахманов С. А., Никитин С. Ю. Физическая оптика.— Москва: М.:Изд-во Моск. ун-та, 1998.

18. Shen Y. The Principles of Nonlinear Optics. — New York: John Wiley and Sons, 1984.

19. Акципетров О. А., Баранова И. М., Ильинский Ю. А. Вклад поверхности в генерацию отраженной второй гармоники для центросимметричных полупроводников // ЖЭТФ. — 1986. Т. 91. - С. 287-297.

20. Tom Н. W. К., Heinz Т. F., Shen У. R. Second-harmonic reflection from silicon surfaces and its relation to structural symmetry // Phys. Rev. Lett. — 1983. — Vol. 51. — Pp. 1983-1986.

21. Interferometry of hyper-rayleigh scattering by inhomogeneous thin films / A. Fedyanin, N. Didenko, N. Sherstyuk et al. // Opt. Lett.— 1999.— Vol. 24, no. 18. P. 1260.

22. Hyper-Raileigh scattering in Gd-containing Langmuir-Blodgett superstructures / T. ;V. Murzina, G. B. Khomutov, A. A. Nikulin et al. // J. Opt. Soc. Am. B. — 2000. — Vol. 17(1). Pp. 63-67.

23. Second-harmonic generation spectroscopy and hyper-Raileigh scattering in Langmuir-Blodgett films of fullerenes / E. D. Mishina, A. A. Fedyanin, D. Klimkin et al. // Surface Science. — 1997. Vol. 382. - Pp. 696-699.

24. Pustogowa U., Hubner W., Bennemann К. H. Theory for the nonlinear magneto-optical kerr effect at ferromagnetic transition-metal surfaces // Phys. Rev. B. — 1993. — Sep. Vol. 48, no. 12. - Pp. 8607-8618.

25. Pan R. P., Wei,H. D., Shen Y. R. Optical second-harmonic generation from magnetized surfaces // Phys. Rev. B. — 1989. — Vol. 39. — Pp. 12291234.

26. Bennemann К. H. Theory for nonlinear magnetooptics in metals // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. — 1999. — Pp. 679-705.

27. Aktsipetrov O., Mishina E., A.V. P. Electric-field induced reflection in silver accompanying generation of the giant second harmonic // JETP Lett. 1983. — Vol. 37. - Pp. 707-709.

28. Laser nonlinear-optical probing of silicon/si02 interfaces: Surface stress formation and relaxation / S. V. Govorkov, N. I. Koroteev, G. I. Petrov et al. // Appl. Phys. A. — 1990. Vol. 50. — Pp. 439-443.

29. Khurgin J. B. Current induced second harmonic generation in semiconductors // Appl. Phys. Lett. — 1995. — Vol. 67. — Pp. 1113-1115.

30. Lee C. H., Chang R. K., Bloembergen N. Nonlinear electroreflectance in silicon and silver crystals // Phys. Rev. Lett. — 1967. — Vol. 18. — Pp. 167— 170.

31. Dc-electric-field-indused second-harmonic generation in Si(lll)-Si02-Cr metal-oxide-semiconductor structures / O. A. Aktsipetrov, A. A. Fedyanin, E. D.Mishina et al. // Phys. Rev. B.— 1996.— Vol. 54. Pp. 1825-1832.

32. Dc-electric-field-induced and low-frequency electromodulation second-harmonic generation spectroscopy of Si(001)-Si02 interfaces / O. A. Aktsipetrov, A. A. Fedyanin, A. V. Melnikov et al. // Phys. Rev. B. — 1999. — Vol. 60. Pp. 8924-8938.

33. Minsky M. Memoir on inventing the confocal scanning microscope // Scanning. 1988. — Vol. 10. - Pp. 128-138.

34. Second-harmonic imaging of ferroelectric domain walls / S.I. Bozhevolnyi, J. M. Hvam, K. Pedersen et al. // Appl. Phys. L. — 1998.— Vol. 73.— Pp. 1814-1816.

35. Second-harmonic scanning optical microscopy of poled silica waveguides / P. K., S. I. Bozhevolnyi, A. J. et al. // J. Appl. Phys.— 2000.— Vol. 88, no. 7. — Pp. 3872-3878.

36. Uesu Y., Kurimura S., Y. Y. Optical second harmonic images of 90° domain structure in batio3 and periodically inverted antiparallel domains in litao3 // Appl. Phys. Lett. — 1995. — Vol. 66, no. 17. — Pp. 2165-2167.

37. Second-harmonic generation in metal and semiconductor low-dimensional structures / O. A. Aktsipetrov, P. V. Elyutin, A. A. Fedyanin et al. // Surf. Sci. 1995. - Vol. 325. - Pp. 343-355.

38. Canham L. Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical andchemical dissolution of wafers // Appl. Phys. Lett. — 1990. —- Vol. 57, no. 10. P. 1046.

39. Bisi O., Ossicini S., Pavesi L. Porous silicon: a quantum sponge structure for silicon based optoelectronics // Surf. Sci. Rep. — 2000. — Vol. 38. — P. 1.

40. Bulk and surface contributions to second-order susceptibility in crystalline and porous silicon by second-harmonic generation / M. Falasconi, L. An-dreani, A. Malvezzi et al. // Surf. Sci. — 2001. — Vol. 481. — Pp. 105-112.

41. Optical second-harmonic generation studies of the structure of porous silicon surfaces / M. Cavanangh, J. R. Power, J. McGrip et al. // Thin Solid Films. 1995. - Vol. 255. - P. 146.

42. Nanocrystal-size-sensitive third-harmonic generation in nanostructured silicon / L. Golovan, L.A. L.P. Kuznetsova, F. A.B., K. C.O. et al. // Appl. Phys. B. 2003. - Vol. 76. - P. 429-433.

43. Эффективная генерация второй гармоники при рассеянии в пористом фосфиде галлия / JI. А. Головань, В. Мельников, К. С. О. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2003. - Т. 78. - С. 229.

44. Giant second harmonic generation in microcavities based on porous silicon photonic crystals / T. V. Dolgova, A. I. Maidikovsky, M. G. Martemyanov et al. // JETP Lett. 2001. — Vol. 73. — Pp. 6-9.

45. Observation of the local field distribution in photonic crystal microcavity by snom technique / A. I. Maidykovski, О. V. Lebedev, T. V. Dolgova et al. // Proc. of SPIE. — 2002. — Vol. 4808. Pp. 180-185.

46. Second harmonic generation and atomic-force microscopy studies of porous silicon / O. A. Aktsipetrov, A. V. Melnikov, Y. N. Moiseev et al. // Appl. Phys. Lett. — 1995. —Vol. 67, —Pp. 1191-1193.

47. Second- and third-harmonic generation and hyper- rayleigh scattering in porous-silicon-based photonic microcavities / T. Murzina, I. Kolmy-chek, A. Maidykovski et al. // Opt. Lett. — 2008. — November. — Vol. 33, no. 22. — Pp. 2581-2583.

48. Second-harmonic generation by sio2-si interface: influence of the oxide layer / L. L. Kulyuk, D. A. Shutov, E. E. Shrumban, O. A. Aktsipetrov // J. Opt. Sos. Am. В.- 1991.- Vol. 08. —Pp. 081766-081769.

49. Ни S. M. Stress-related problems in silicon technology //J. Appl. Phys. — 1991. Vol. 70. - P. R53.

50. A 90nm high volume manufacturing logic technology featuring novel 45nm gate length strained silicon cmos transistors / T. Ghani, M. Armstrong, C. Auth et al. // IEDM Technical Digest.— Washington, D.C., USA: 2003. — December 7-10.

51. Goroff I., Kleinman L. Deformation potentials in silicon. III. Effects of ageneral strain on conduction and valence levels // Phys. Rev. — 1963. — Vol. 132. P. 1080.

52. Identificatio of strained silicon layers at Si-Si02 interfaces and clean Si surfaces by nonlinear optical spectroscopy / W. Daum, H. J. Krause, U. Reichel, H. Ibach // Phys. Rev. Lett. — 1993. — Vol. 71. — Pp. 12341237.

53. Characterization of dynamics in thin oxide layers on silicon by second harmonic generation / Y. Glinka, W. Wang, S. K. Singh et al. // Phys. Rev. B. 2002. - Vol. 65. - Pp. 193103-1-193103-4.

54. Flinn P. A., Waychunas G. A. A new x-ray diffractometer design for thin-film texture, strain, and phase characterization // J. Vac. Sei. Technol. B. 1988. - Vol. 6. — P. 1749.

55. Application of convergent beam electron diffraction to two-dimensional strain mapping in silicon devices / A. Armigliato, R. Balboni, G. P. Carnevale et al. // Appl. Phys. Lett. — 2003. — Vol. 82. — P. 2172.

56. Wolf I. D. Aaa // Semicond. Sei. Technol- 1996. — Vol. 11. —P. 139.

57. Li M., Gu Z., Wang J. Shear-deformation-potential constant of the conduction-band minima of Si pseudopotential calculations // Phys. Rev. B. - 1990. — Vol. 42. — P. 5714.

58. Pollak H., Cardona M. Piezo-electroreflectance in Ge, GaAs, and Si // Phys. Rev. 1968. - Vol. 172. - P. 816.

59. Electroreflectance spectroscopy of strained Sii-xGex layers on silicon / T. Ebner, K. Thonke, R. Sauer et al. // Phys. Rev. B. — 1998. — Vol. 57. — P. 15448.

60. Chandrasekhar М., Grimsditch М. Н., Cardona М. Piezobirefringence above the fundamental edge in Si // Phys. Rev. В. — 1978.— Vol. 18.— P. 4301.

61. Piezo-optical response of Ge in the visible UV range / P. Etchegoin, J. Kircher, M. Cardona, C. Grein // Phys. Rev. В. — 1992. — Vol. 45.— P. 11721.

62. Liipke G. Characterization of semiconductor interfaces by second-harmonic generation // Surf. Sci. Rep. — 1999. — Vol. 35. — P. 75.

63. Heinz T. F., Loy M. M. Т., Thompson W. A. Study of Si(lll) surfaces by optical second-harmonic generation: Reconstruction and surface phase transformation // Phys. Rev. Lett. — 1985. — Vol. 54. — Pp. 63-66.

64. Schriever C., Bohley C., R.B. W. Strain dependence of second-harmonic generation in silicon // Opt. Lett. — 2010. — Vol. 35. — Pp. 273-275.

65. Liarokapist E., Richter W. Disign of two devices for biaxial stresses and their application to silicon wafers // Meas. Sci. Technol. — 1992. — Vol. 3.-Pp. 347-351.

66. Тимошенко С. П., Войновский-Кригер С. Пластинки и оболочки.: Пер. с англ. — Москва: Наука, 1963.

67. Aktsipetrov О. A., Braginskii О. V., Esikov D. A. Nonlinear optics of gy-rotropic media: second harmonic generation in rare-earth iron garnets // Kvantovaya Electron. — 1990. — Vol. 17. — Pp. 320-324.

68. Second harmonic generation in anisotropic magnetic films / V. N. Grid-nev, V. V. Pavlov, R. V. Pisarev et al. // Phys. Rev. B. — 2001. — Apr. — Vol. 63, no. 18. P. 184407.

69. Magneto-optic spectra and the dielectric tensor elements of bismuth-substituted iron garnets at photon energies between 2.2 5.2 eV / S. Wittekoek, T. Popma, J. Roberson, P. Bongers // Phys. Rev. B. — 1975. —1. Vol. 7. Pp. 2777-2788.I

70. Генерация оптических гармоник в эпитаксиальных пленках магнитных гранатов в области края фундаментального поглощения /

71. B. В. Павлов, Р. В. Писарев, M. Feibig, D. Frôhlich // Физика твердого тела. — 2003. — Т. 45, № 4. — С. 630-637.

72. Генерация магнитоиндуцированной второй гармоники в магнитофо-тонных микрорезонаторах на основе феррит-граната / А. А. Федянин, Т. Ешида, К. Нишимура и др. // Письма в ЖЭТФ. — 2002. — Т. 76. —1. C. 609-613.

73. Белов К. П., Зайцева М. А. Новые магнитные материалы ферриты-гранаты // УФК - 1958. - T. LXVI, № 1.- С. 141.

74. Кринчик Г. С., Крылова В. А. Экваториальный эффект керра в ферритах гранатах // Письма в ЖЭТФ. — 1972. Т. 16, № 5. — С. 267.

75. Звездин А. К., Котов В. А. Магнитооптика тонких пленок. — Москва: Наука, 1988.

76. Yang H. RF-Sputter Fabrication of Magnetic Garnet Thin Films and Simulation Modeling For 1-D Magnetic Photonic Crystal Waveguide Devices: Ph.D. thesis / Michegan technological university.— 2005. —November.

77. Ландау JI., Лифшиц E. Теоретическая физика: В 10 т. Том VII. Теория Упругости. Учеб. пособ.: Для вузов.— 5-е изд., стереот. изд.— Москва: ФИЗМАТЛИТ, 2003.

78. In-plane magnetic anisotropies in epitaxial Fe(Oll) thin films / N. Tournerie, P. Schieffer, B.Lepine et al. // Phys. Rev. Я — 2008.— Vol. 78.-P. 134401.

79. Sander D. The correlation between mechanical stress and magnetic anisotropy in ultrathin films // Rep. Prog. Phys. — 1999. — Vol. 62. — P. 809-858.

80. Yao K., Yu S., Tay F. E.-H. Residual stress analysis in ferroelectric Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 thin films fabricated by a sol-gel process // Appl. Phys. Lett. — 2003. — Vol. 82, no. 25.

81. Цыбуля С. В., Черепанова С. В. Введение в структурный анализ на-нокристаллов. — Учебное пособие, Новосибирск, 2008.

82. Stresses in Pt/Pb(Zr,Ti)03/Pt thin-film stacks for integrated ferroelectric capacitors / G. А. С. M. Spierings, G. J. M. Dormans, W. G. J. Moors et al. // J. Appl. Phys.— 1995.— Vol. 78.- Pp. 1926-1933.

83. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия / Я. С. Уманский, Ю. А. Скаков, А. Н. Иванов, Jl. Н. Расторгуев.— Москва: Металлургия, 1982.

84. Measurement of residual stress of PZT thin film on Si(100) by synchrotron x-ray rocking curve technique / Y.H.Yu, M. Lai, L.Lu, P. Yang // Journal of Alloys and Compounds. — 2008. — Vol. 449. — Pp. 56-59.

85. Inhomogeneous deformation of siicon surface layers probed by second-harmonic generation in reflection / S. V. Govorkov, V. I. Emelyanov, N. I. Koroteev et al. // J. Opt. Sos. Am. В.— 1989.— Vol. 06.— Pp. 061117-061124.

86. Strain-induced three-photon effects / J.-W. Jeong, S.-C. Shin, I. Lyubchanskii, V. Varyukhin 11 Phys. Rev. B. — 2000. — Vol. 62, no. 20.

87. Influence of lattice mismatch on magnetization-induced optical secondiharmonic generation from a magnetic film on nonmagnetic substrate / I. L. Lyubchansky, J.-W. Jeong, S.-C. Shin et al. // J. Appl. Phys. — 2000. Vol. 87. - Pp. 6794-6796.

88. Magneto-optical properties of bi-substituted yttrium iron garnet films by metal-organic decomposition method / T. Ishibashi, T. Kosaka, M. Na-ganuma, T. Nomura //J. Phys.: Conf. Ser. — 2010. — Vol. 200. — Pp. 1-4.