Оптические исследования эффектов влияния спонтанного упорядочения атомов на свойства твердых растворов InGaP2 , In x Ga1-x As и GaAs1-x Sb x тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат физико-математических наук Власов, Алексей Сергеевич

• Власов, Алексей Сергеевич
• кандидат физико-математических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Власов, Алексей Сергеевич

Введение.

Научные положения.

Глава 1. Полупроводниковые твердые растворы 1пОаР, 1пСаА$ и

СаАэвЬ: их структура и оптические свойства (обзор литературы).

§1. Структурные исследования полупроводниковых твердых растворов. .11 --Дальний порядок на примере твердых растворов Ыо^Оао^Р^аАз

001). Фазовое расслоение в структуре ЫСаАз/СаАя.

§ 2. Фононы в полупроводниковых твердых растворах (влияние ближнего и дальнего упорядочения).

§3. Оптические свойства полупроводниковых твердых растворов: влияние ^ ближнего и дальнего порядка.

Глава II. Экспериментальные методики.

§ 1.— Экспериментальные установки.

Установка для измерения спектров комбинационного рассеяния света. 38 Установки для исследования спектров Фотолюминесценции и оптического поглощения.

§2. Образцы.

Ino.48Gao.52P.

1пхСа1хА8.

ОаА8}.^Ьх.

Глава III. Динамика решетки упорядоченных твердых растворов.

§ 1. Динамика решетки Си!Ч упорядоченной структуры.

§2. Модель поляризуемости связей и правила отбора СиР1 упорядоченного ^ ваЫР.

Глава IV. Мартенситный переход в упорядоченном Са1пР.

§1. СиР1:в упорядочение в спектрах комбинационного рассеяния света.

§2. Мартенситный переход при термической обработке.

§3. Влияние механической обработки на мартенситное состояние.

§4. Влияние доменной структуры упорядоченного материала на колебательный спектр.

Глава V. Локальное расслоение фаз в релаксированных слоях твердых растворов ХпСаАв и СаАв8Ь.

§ 1. Экспериментальные исследования спектров комбинационного рассеяния света.

§2. Интенсивности линий и расчеты коэффициентов Фауста-Генри твердых растворов 1пОаАз и ОаАэ8Ь.

Расчеты колебаний фононов в модели линейной цепочки 1пСаАз.

§3. Структурные исследования материалов 1пОаАз и ОаАз8Ь.

Глава VI. Влияние кластерной структуры 1пСаА8 и СаАввЬ на электронные свойства.

§1. Влияние кластерной структуры 1пОаАБ на зонную структуру.

Стоксов сдвиг в спектрах фотолюминесценции и оптического поглощения твердых растворов ЫОаАБ.

Аномалия непараболичности зоны проводимости в твердых растворах

ЫОаАэ.

§2. Эффекты локализации дырок на кластерах Оа2А88Ь.

§3. Влияние скорости роста на свойства твердых растворов ОаА81х8Ьх.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптические исследования эффектов влияния спонтанного упорядочения атомов на свойства твердых растворов InGaP2 , In x Ga1-x As и GaAs1-x Sb x»

Актуальность темы. Развитие современной микро- и оптоэлектроники подразумевает использование новых материалов. Применение полупроводниковых твердых растворов типа АШВУ открывает для этого широкие возможности. Известно, что свойства твердых растворов определяются не только количественным составом компонентов, но и распределением атомов по узлам кристаллической решетки. Взаимодействие между атомами разного сорта в процессе роста приводит к отклонениям от случайного распределения атомов и возникновению упорядочения ближнего (фазовое расслоение) или дальнего порядков. Возможность управления процессом упорядочения открывает новые возможности для использования полупроводниковых твердых растворов, поэтому в настоящее время большое количество усилий отдается изучению данных вопросов. Для того чтобы в полной мере использовать все возможности применения твердых растворов в приборах, необходимо иметь наиболее полную информацию об их свойствах, эффектах влияния атомного упорядочения. Немаловажную роль при этом играет разработка методик контроля свойств твердых растворов.

Постановка задачи.

Данная работа посвящена изучению эффектов спонтанного упорядочения (ближнего и дальнего) в твердых растворах Ino.5Gao.5P/GaAs, 1пхОа1хАз/ОаА5 и ОаА8].х8Ьх/ОаА8 (х~0.1-0.25) и их влиянию на зонную структуру материалов.

Колебания в кристалле напрямую зависят от его структуры и подвержены значительным изменениям при упорядочении атомов. Поэтому основным методом для исследования был выбран метод комбинационного рассеяния света. Интенсивности и положения фононных линий в спектрах анализировались с помощью правил отбора, полученных в модели поляризуемости связи, и расчетов динамики решетки. Для получения 4 информации о количестве связей, дающих вклад в ту или иную моду, были рассчитаны соответствующие коэффициенты Фауста-Генри.

Перераспределение атомов по узлам кристаллической решетки влечет за собой и изменения в зонной структуре материалов, свойствах свободных носителей, появление анизотропии и др. Для изучения данных эффектов использовались спектры фотолюминесценции и оптического поглощения.

Выбор объектов исследования.

Твердые растворы Ino.5Gao.5P получили в последнее время широкое распространение в оптоэлектронике, по сравнению с AlGaAs, из-за лучших излучательных свойств, менее дефектных интерфейсов с GaAs подложкой, меньшей скоростью поверхностной рекомбинации, лучшей радиационной стойкостью и др. При этом при определенных условиях роста данный метериал проявляет тенденцию к упорядочению в монослойную сверхрешетку {111} -InP/GaP, что приводит к значительным изменениям свойств материала: сужению ширины запрещенной зоны и расщеплению валентной зоны, появлению анизортопии диэлектрической функции и др.

Твердые растворы InxGai.xAs и GaAsi.xSbx на подложках GaAs также представляют интерес для современной оптоэлектроники, но уже для приборов, работающих в ближнем инфра-красном диапазоне. Гетероструктуры с квантовыми ямами и точками на основе InGaAs используются для получения инжекционных лазеров и светодиодов с длиной волны до 1,3 мкм, для расширения спектрального диапазона солнечных элементов, для получения транзисторов с высокой подвижностью электронов в базе и др. Твердые растворы GaAsSb исследованы гораздо хуже, в основном в силу технологических сложностей в процессе роста, однако они представляют интерес для исследований, так как, подобно InGaAs, являются материалом с растягивающим напряжением относительно подложки GaAs, но смешивание атомов происходит не в катионной, а в анионной подрешетке.

Научная новизна. В данной работе впервые был обнаружен мартениситный переход в упорядоченных твердых растворах Саоз'по.зР, который проявляется в значительном перераспределении интенсивностей линий упорядоченных фононов в спектрах комбинационного рассеяния света при термической обработке. Была объяснена природа данных изменений интенсивностей фононных линий и дана интерпретация колебаний, вызванных упорядочением, в различных мартенистных состояниях материала.

Обнаружено трехмодовое поведение оптических фононов в твердых растворах 1пхОа1хАз и СаЛв^Ь*. Показано, что дополнительная полоса является локализованным колебанием ОаАэ -типа, появляющимся в силу кластерной структуры данных материалов. Благодаря использованию методов фотолюминесценции и оптического поглощения, были обнаружены эффекты изменения зонной структуры твердых растворов ЫОаАэ, вызванные кластерной структурой материала и эффекты локализации дырок на кластерах Оа2Аз8Ь.

Научная и практическая ценность работы. Была продемонстрирована высокая чувствительность метода комбинационного рассеяния света (КРС) к микроструктуре полупроводниковых твердых растворов: распределению атомов по узлам кристаллической решетки. Применение различных методов анализа экспериментальных данных позволяет характеризовать материалы с различными типами упорядочения (дальнее и ближнее упорядочение). Полученные данные дают возможность глубже понять динамику решетки упорядоченных твердых растворов.

Сопоставление данных, полученных с помощью спектров комбинационного рассеяния света и фотолюминесцентных методов, позволяет объяснить аномальное поведение спектров оптического поглощения и фотолюминесценции твердых растворов 1пхОа1хАз и СаАБ^

Х8ЬХ как результата ближнего упорядочения атомов. Обнаруженные эффекты модификации зонной структуры и низкотемпературной локализации 6 носителей дают более полную картину свойств данных твердых растворов, а также демонстрируют влияние локального упорядочения на свойства материалов.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на 23-м международном симпозиуме по полупроводниковым соединениям (С.-Петербург, Россия 1996); на 5-ом и 6-ом международных симпозиумах "Наноструктуры: физика и технология" (С.-Петербург, Россия 1997, 1998); на 47-ом международном симпозиуме общества исследования материалов (MRS Meeting, Бостон, США, осень 2001).

Публикации. По результатам исследований, изложенных в диссертации, имеется 7 публикаций в международных журналах и материалах конференций.

Работа состоит из введения, шести глав и заключения.

Первая глава содержит обзор литературы, в котором сначала рассмотрены различные типы упорядоченных структур и структурные методы исследования. Далее обсуждаются вопросы влияния эффектов спонтанного упорядочения на колебательные состояния кристаллов и их оптические свойства.

Во второй главе описаны экспериментальные методики а также приводятся имеющиеся данные по образцам слоев твердых растворов, исследованных в данной работе.

В третьей главе рассмотрена динамика решетки идеально упорядоченного твердого раствора GaInP2 в сравнении с другими моделями, имеющимися в литературе. Даны правила отбора, полученные в применении модели поляризуемости связи, и обсуждается влияние степени упорядочения на составляющие тензора рассеяния.

В четвертой главе рассмотрены спектры комбинационного рассеяния света слоев GaInP2 с различной степенью упорядочения. Особое внимание уделено спектрам сильно легированных слоев до и после термической обработки (мартенситный переход). Также обсуждаются имеющиеся в 7 литературе данные измерений спектров КРС в различных геометриях. Проведен анализ эксперимнтальных данных и дана интерпретация фононных мод, вызванных упорядочением, в различных состояниях материала.

В пятой главе приведены экспериментальные спектры КРС твердых растворов 1пхОа1хАз и ОаАз1х8Ьх на различных подложках и с разной степенью легирования. Даны результаты расчетов коэффициентов Фауста-Генри наблюдаемых фононных мод и расчеты динамики решетки Ino.i8Gao.82As в модели линейной цепочки.

В шестой главе исследуются эффекты влияния локального фазового расслоение в слоях твердых растворов 1пхОа|.хАз и СаАз^Ьх на их электронные свойства. Приведены спектры оптического поглощения и фотолюминесценции при различных температурах и плотностях мощности, в том числе и с временным разрешением.

Основные выводы сформулированы в заключении.

Научные положения

1. Линии оптических фононов в спектрах комбинационного рассеяния света упорядоченных эпитаксиальных слоев Оа1пРг имеют два типа распределения интенсивностей, обусловленные различными состояниями кристаллической решетки: напряженным (длины связей бинарных компонент) и релаксированным (длины связей упорядоченного соединения). С помощью правил отбора в модели поляризуемости связи и расчетов динамики решетки были идентифицированы вызванные упорядочением фононные моды. В напряженном состоянии упорядоченные фононы ОаР типа имеют частоты -370 см"1 , 1пР -типа -330 см"1, тогда как в релаксированном состоянии наблюдается обратная ситуация. Так называемая 351 см"1 мода была идентифицирована как колебание, локализованное на антифазных границах. Переключение между двумя состояниями (мартенситный переход) определяется термической обработкой (резкое охлаждение, отжиг), механической обработкой и толщиной эпитаксиального слоя.

2. В спектрах комбинационного рассеяния света релаксированных слоев 1пхОа1хАз и ваАз^Ьх (х~0.1-0.25) наблюдается трехмодовое поведение оптических фононов, вызванное локальным фазовым расслоением. Анализ интенсивностей линий в спектрах комбинационного рассеяния и расчеты коэффициентов Фауста-Генри показали, что моды 225 и 260 см"1 относятся к колебаниям, локализованным на кластерах ¡пваАБг (Оа2Аз8Ь соответственно), а мода 275-285 см"1 - к колебаниям фазы ОаАэ. Измерения просвечивающего электронного микроскопа показали наличие мелкого контраста с периодом —5-10 нм, соответствующего кластерной структуре материала.

3. В слоях 1пхСа!.хА5 за счет локального фазового расслоения наблюдаются эффекты, связанные с модификацией зонной структуры:

3.1. В легированных слоях п-типа наблюдается подавление непараболичности зоны проводимости.

3.2. Наблюдается расщепление края поглощения на 10-50 мэВ.

3.3. Положение пика ФЛ и края поглощения зависят от температуры эпитаксии.

4. В слоях СаА51.х8Ьх наблюдаются эффекты локализации дырок на кластерах Оа2Аз8Ь и разделения носителей, вызванные гетеропереходом И-го рода Оа2Аз8Ь/ОаАз.

4.1. Низкотемпературные (~6К) времена жизни дырок порядка нескольких наносекунд.

4.2. Зависимость положения пика фотолюминесценции от температуры в слоях ОаАэьхБЬх имеет Б-образную характеристику.

4.3. Сдвиги положения максимума фотолюминесценции от .плотности накачки достигают 10 мэВ на порядок мощности.

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Власов, Алексей Сергеевич

Заключение

Сформулируем основные выводы и результаты диссертации:

1. Исследования спектров комбинационного рассеяния света образцов твердых растворов 1пОаР2, спонтанно упорядоченных в структуру СиР1;в, до и после резкого охлаждения показали изменение распределения интенсивностей фононных линий. Первоначальное состояние образца восстанавливается после отжига. Сравнение поведения образцов различной толщины показало, что природа данных изменений заключается во влиянии подложки со структурой ZnS на эпитаксиальный слой со структурой СиР1:. Показано, что изменения в спектрах КРС вызваны изменениями кристаллической структуры упорядоченного материала, и что существует как минимум два состояния отвечающих различным длинам связей: напряженное (длины связей объемных материалов) с минимальным рассогласованием с подложкой и релаксированное (длины связей упорядоченного 1пОаР2) с рассогласованием ~±1,5% в направлениях [110] и [НО]. Анализ экспериментальных данных в различных геометриях показал, что в образцах может существовать оба состояния одновременно, а переход между ними (мартенситный переход) может происходить не только под действием термической обработки, но и механической - полировка, скалывание.

2. С помощью применения правил отбора, полученных в модели поляризуемости связи, дана интерпретация фононных мод, вызванных упорядочением, в различных мартенситных состояниях. Определена природа 351 см"1 моды как колебания, локализованного на антифазных границах в релаксированном состоянии образца. В напряженном состоянии оно смещается в область частот Т02 полосы и складывается с продольными и поперечными колебаниями 1пР типа. В релаксированном состоянии Т02 полоса определяется вкладом поперечных колебаний ваР типа. Полоса 360370 см"1 соответствует продольным колебаниям 1пР типа в релаксированном состоянии или ваР типа в напряженном.

3. Исследования спектров комбинационного рассеяния света твердых растворов 1пхСа1.хАэ и СаАвь^Ьх обнаружили трехмодовое поведение продольных и поперечных оптических фононов во всем диапазоне исследованных составов. Помимо основных мод ОаАэ и 1пАз (СаБЬ) типов с частотами продольных колебаний 288-280 см"1 и 238-235 см"1, в спектрах присутствует дополнительное колебание с частотами 266-258 см"1. Анализ интенсивностей линий в спектрах КРС дал возможность рассчитать коэффициенты Фауста-Генри каждой моды, величина которых говорит о том, что в исследуемых твердых растворах имеет место фазовое расслоение с образованием доменов ОаАэ и 1пОаАз2 (Оа2Аз8Ь соответственно), причем практически все атомы 1п (БЬ) оказываются связанными в кластеры. Дополнительная полоса в спектре КРС является колебанием ОаАэ типа, локализованным на кластерах, обогащенных 1п (ЭЬ). Это подтверждено расчетом динамики решетки в модели линейной цепочки, согласно которому подобный сдвиг оптических колебаний может наблюдаться для сильно локализованных мод. Наличие фазового расслоения в указанных твердых растворах подтверждается структурными исследованиями, в которых наблюдаются модуляции с периодом 5-10 нм, вызванные локальным атомным упорядочением.

4. Исследования спектров оптического поглощения и фотолюминесценции твердых растворов 1пхОа',.хАз при температуре 77К обнаружили расщепление края поглощения, вызванное флуктуациями состава твердых растворов. Величина расщепления зависит от температуры роста и меняется от ~5 мэВ для образцов, выращенных при 650 °С, до 40 мэВ в образцах выращенных при 700 °С, что объясняется увеличением размеров кластеров фазы 1пОаАз2. Увеличение температуры роста также приводит к сдвигу пика ФЛ в длинноволновую область, связанному с ростом среднего размера кластеров. Измерения спектров КРС легированных слоев п-Ino.i8Gao.82As выявили уменьшение непараболичности зоны проводимости исследованных материалов от модели Кейна, вызванные кластерной структурой материала.

5. Исследования спектров ФЛ твердых растворов GaAs!xSbx обнаружили эффекты локализации и пространственного разделения носителей заряда на кластерах Ga2AsSb. Так, при температуре 6К измерены времена жизни неосновных носителей порядка нескольких наносекунд, зависимость положения пика ФЛ от температуры имеет S-образную характеристику, а сдвиги положения пика ФЛ от накачки достигают 10 мэВ на порядок мощности.

6. Обнаружено улучшение качества эпитаксиального слоя твердых растворов GaAsi„xSbx при применении сверхбыстрых скоростей охлаждения в жидкофазной эпитаксии, выражающееся в снижении концентрации примесей.

Считаю своим приятным долгом поблагодарить Минтаирова Александра Миссавировича за предложение темы, интерес к результатам работы и многочисленные ценные советы.

Также хочется поблагодарить В.М. Андреева за предоставление возможности для написания диссертации.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. A.S. Vlasov, V.G. Melehin, A.M. Mintairov, V.M. Lantratov, I.V. Kochnev, M.A. Synitsin, and B.S. Yavich, "Optical spectra and phase separation effects in relaxed InGaAs grown by MOVPE method", proceedings of the 23rd Int. Symp. on Compound Semiconductors, pp. 981-984, St.Petersburg, Russia, 22-27 Sept 1996

2. A.M. Mintairov, A.S. Vlasov, V.P. Khvostikov, P.A. Blagnov, A.A.

Prokophiev, and S.V. Sorokina, "Cluster effects in optical spectra of GaAsSb on th

GaAs grown by liquid phase epitaxy" 5 Int. Symp. "Nanostuctures: Physics and

Technology", pp. 316-319, St Petersburg, Russia, 23-27 June 1997

126

3. A.M. Mintairov, J.L. Merz, A.S. Viasov, and D.V. Vinokurov, "Observation of a martensitic transition in the Raman spectra of ordered GalnP", 6th Int. Symp "Nanostuctures: Physics and Technology",424-427, St Petersburg, Russia, 22-26 June 1998

4. A.M. Mintairov, J.L. Merz, A.S. Viasov, and D.V. Vinokurov, "Observation of a martensitic transition in the Raman spectra of spontaneously ordered GalnP alloys " Semicond. Sci. and Technol., vol. 13, pp. 1140-1147, 1998

5. A.M. Mintairov, J.L. Merz, and A.S. Viasov, Comment on "Phonon modes in spontaneously ordered GaInP2 studied by micro-Raman scattering measurements", Phys. Rev. B, vol. 63 (24), pp. 247201/1-3 2001

6. A.M. Mintairov, J.L. Merz, A.S. Viasov, V.P. Khvostikov, Yu.G. Musikhin, and S. Raymond, "Strong nano-scale phase separation effects in the optical spectra of semiconductor alloys ", Materials Research Society Symposium Proceeding, Vol. 642. pp. J3.34.l-6, Boston MA, US 21-25 Nov 2001

7. A.M. Mintairov, J.L. Merz, A.S. Viasov, "Effects of bond relaxation on the martensitic transition and optical phonons in spontaneously ordered GalnP2 ", Phys. Rev. B, vol. 67 (20) pp. 205211-1-10 (2003)

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Власов, Алексей Сергеевич, 2003 год

1.S. Kuan, T.F. Kuech, W.1.Wang, E.L.Wilkie, Long-range order in AlxGa/.xAs -Phy. Rev. Lett., 54 (1985) 201

2. A. Zunger and S. Mahajan, Atomic Ordering and Phase Separation in Epitaxial III-VAlloys, in Handbook on Semiconductors, Elsevier Amsterdam, 3 (1994) 1399

3. A.-B. Chen and A. Sher, Semiconductor Alloys, Physics and Material Engineering, Plenum Press, New York, 1995.

4. J.C. Wooley, in Compound Semiconductors, Reinhold, New York, (1962) 3

5. M.B. Panish and M. Ilegems, in Progress in Solid state Chemistry, Pergamon Press, New York, (1972) 39

6. А.Г. Хачатурян, Теория фазовых превращений и структура твердых растворов — Москва, Наука (1974)

7. A. Gomyo, Т. Suzuki, S. Iijima, Observation of Strong Ordering in GaxInj,xP Alloy semiconductors Phys. Rev. Lett., 60 (1988) 2645

8. A. Gomyo, K. Kobayashi, S. Kawata, I. Hino, T. Suzuki, T. Yuasa, Studies of GaxIn.xP layers grown by metalorganic vapor phase epitaxy: effects of V/III ratio and growth temperature J. Cryst. Growth, 77 (1986) 367

9. Y. Zhang and A. Mascarenhas, Effects of the orientational superlattice on the electronic and vibrational properties of CuPt ordered GalnP alloys- J. Raman Spectrosc. 32 (2001) 831

10. C.S. Baxter, W.M. Stobbs, The morphology of ordered structures in III-V alloys: inferences from а ТЕМ study J. Cryst. Growth, 112 (1991) 373

11. A. Dieguez, F. Peiro, A. Cornet, J.R. Morante, F. Alsina, and J. Pascual, Competitive evolution of the fine contrast modulation and CuPt ordering in InGaP/GaAs layers J. Appl. Phys., 80 (1996) 379812

12. C. Su, I.H. Ho, and G.B. Stringfellow, Control of ordering in Gao.5In05P using growth temperature J. Appl. Phys., 76 (1994) 352013 •

13. C. Su, I.H. Ho, and G.B. Stringfellow, Kinetically controlled order/disorder structure in GalnP Appl. Phys. Lett., 65 (1994) 749

14. U. Kops, P.G. Blome, M. Wenderoth, R.G. Ulbrich, C. Geng, and F. Scholz, Intrinsic quantum dots in partially ordered bulk (Galn)P Phys. Rev. B, 61 (2000) 1992

15. H.M. Cheong, A. Mascarenhas, S.P. Ahrenkiel, k.M. Jones, J.F. Geisz, and J.M. Olson, Effect of microstructure on excitonic luminescence of spontaneously ordered Ga0.5In0.5P alloys J. Appl. Phys., 83 (1998) 5418

16. P. Ernst, C. Geng, G. Hahn F. Scholz, H. Schweizer, F. Phillip, A. Mascarenhas, Influence of domain size on optical properties of ordered GaInP2 J. Appl. Phys., 79(1996) 263317

17. T. Suzuki, A. Gomyo, and S. Iijima, Strong ordering in GalnP alloy semiconductors: formation mechanism for the ordered phase J. Cryst. Growth, 93 (1988) 39618

18. O. Ueda, T. Fujii, Y. Nakada, H. Yamada, and I. Umebu, TEM investigation of modulated structures and ordered structures in InAlAs crystals grown on (001) InP substrates by molecular beam epitaxy J. Cryst. Growth, 95 (1989) 38

19. N. Buchan, A. Jakubowicz, R.F. Broom, W. Heuberger, and P. Roentgen, Compositional variation and ordering of GaxInixP on GaAs structured substrates -Appl. Phys. Lett., 61 (1992) 299620

20. D.M. Follstaedt, R.P. Schneider, Jr. and E.D. Jones, Microstructure of (In,Ga)P alloys grown on GaAs by metalorganic vapor-phase epitaxy J. Appl. Phys., 77 (1995)3077

21. J.F. Zheng, J.D. Walker, M.B. Salmeron, and E.R. Weber, Interface Segregation and Clustering in Strained-Layer InGaAs/GaAs Heterostructures Studied by Cross-Sectional Scanning Tunneling Microscopy Phys. Rev. Lett., 72 (1994) 2414

22. M. Pfister, M.B. Johnson, S.F. Alvarado, H.W.M. Salemink, U. Marti, D. Martin, F. Morier-Genoud, and F.K. Reinhart, Indium distribution in InGaAs quantum wires observed with the scanning tunneling microscope Appl. Phys. Lett., 67 (1995) 1459

23. K.J. Chao, C.K. Shin, D.W. Gotthold, and B.G. Streetman, Determination of 2D Pair Correlations and Pair Interaction Energies of In Atoms in Molecular Beam Epitaxially Gfrown InGaAs alloys Phys. Rev. Lett., 79 (1997) 4822

24. A.J. Heinrich, M. Wenderoth, K.J. Engel, T.C.G. Reusch, K. Sauthoff, R.G. Ulbrich, E.R. Weber, K. Uchida, Short-range ordering in AlxGa/xAs grown with metal-organic vapor-phase epitaxy — Phys. Rev. B, 59 (1999) 10296

25. S.F. Yoon, K.W. Mah, H.Q. Zheng, B.P. Gay, P.H. Zhang, Observation of weak ordering effects and surface morphology study of InGaP grown by solid source molecular beam epitaxy Microelectronics J., 31 (2000) 15

26. T.A. Prutskij, P. Diaz-Arencibia, A. Mintairov, J. Merz, and T. Kosel, Some evidences of ordering in InGaP layers grown by liquid phase epitaxy Appl. Surf. Sci., In Press.

27. D.S. Cao, E.H. Reihlen, G.S. Chen, A.W. Kimball, G.B. Stringfellow, Effect of growth rate on properties of Gao.51Ino.49P grown by organometallic vapor phase epitaxy J. Cryst. Growth, 109 (1991) 279

28. B.T. McDermott, N.A. El-Masry, B.L. Jiang, F. Hyuga, S.M. Bedair, Ordered GalnP by atomic layer epitaxy J. Cryst, Growth, 107 (1991) 9630

29. J.E. Bernard, S. Froyen, A. Zunger, Spontaneous surface-induced long-range order in Gao.5Ino.5P alloys Phys. Rev. B, 44 (1991) 11178

30. P. Vogt, K. Ludge, M. Zorn, M. Pristovsek, W. Braun, W. Richter, and N.Esser, Surface structure of ordered InGaP (001): The (2x4) reconstruction — Phys. Rev. B, 62(2000) 12601

31. S.R. Kurtz, J.M. Olson, J.P. Goral, A. Kibbler, and E. Beck, The effect of selenium doping on the optical and structural properties of Gao slno 5P J. Electr. Mater., 19 (1990) 825

32. F. Scholz, C. Geng, M. Burkard, H.P. Gauggel, H. Schweizer, R. Wirth, A. Moritz, and A. Hangleiter, Ordering in GalnP: Is it relevant for devices? Physica E, 2 (1998) 8

33. L.C.Su and G.B. Stringfellow, Effect of step structure on ordering in GalnP -Appl. Phys. Lett. 67 (1995) 3626-> c

34. D.J. Friedman, G.S. Horner, S.R. Kurtz, K.A. Bertness, J.M. Olson, and L. Moreland, Effect offaceting on the band gap of ordered GalnP Appl. Phys. Lett., 65 (1994) 878

35. C. Geng, A. Moritz, S. Heppel, A. Muhe, J. Kuhn, P. Ernst, H. Schweizer, F. Phillipp, A. Hangleiter, F. Scholz, Influence of order-domain size on the optical gain of AlGalnP laser structures J. Cryst. Growth, 170 (1997) 418

36. H.R. Jen, M.J. Cherng, and G.B. Stringfellow, Ordered structures in GaAs05Sb0.5 alloys grown by organometallic vapor phase epitaxy -Appl. Phys. Lett., 48 (1986) 1603

37. Y.E. Ihm, N. Otsuka, J. Klem, and H. Morkoc, Ordering in GaAslxSbx grown by molecular beam epitaxy Appl. Phys. Lett., 51 (1987) 2013

38. I.J. Murgatroyd, A-G. Norman, and G.R. Booker, Observation of {111} ordering and 110. modulation in molecular beam epitaxial GaAs1ySby lasers: Possible relationship to surface reconstruction occurring during layer growth -J. Appl. Phys., 67 (1990) 2310

39. S.N.G. Chu, R.A. Logan, T. Tanbun-Ek, Atomic ordering in InGaAsP and InGaAs grown by atmospheric pressure metalorganic chemical vapor deposition• J.Appl.Phys, 72 (1992)4118

40. M.A. Shahid and S. Mahajan, Long-range atomic order in GaxIn1.xAsyP ¡y epitaxial layers f(x,y)=(0.47,1), (0.37,0.82), (0.34,0.71), and (0.27,0.64). -Phys. Rev. B, 38 (1988) 1344

41. D.J. Arent, M. Bode, K.A. Bertness, S.R. Kurtz, and J.M. Olson, Band-gap narrowing in ordered Gao.47Ino.53As Appl. Phys. Lett., 62 (1993) 1806

42. O. Ueda, Y. Nakata, and T. Fujii, Study on microstructure of ordered InGaAs crystals grown on (110) InP substrates by transmission electron microscopy -Appl. Phys. Lett., 58 (1991) 705

43. T.S. Kuan, W.I. Wang, E.L. Wilkie, Long-range order in InxGa.xAs -Appl. Phys. Lett., 51 (1987) 51

44. M. Kondow, H. Kakibayashi, S. Minagawa, Y. Inoue, T. Nishino, and Y. Hamakawa, Crystalline and electronic energy structure of OMVPE-grown AlGalnP/GaAs J. Gryst. Growth, 93 (1988) 412

45. J.H. Cho, S.B. Zhang, and A. Zunger, Indium-Indium Pair Correlation and Surface Segregation in InGaAs Alloys Phys. Rev. Lett., 84 (2000) 3654

46. T.L. McDevitt, S. Mahajan, D.E. Laughlin, W.A. Bonner, and V.G. Keramidas, Two-dimensional phase separation in Ini.xGaxASyP.y epitaxial layers Phys. Rev. B, 45 (1992)6614

47. R.M. Feenstra, Cross-sectional scanning tunneling microscopy oflll-V semiconductor structures Semicond. Sci. Technol., 9 (1994) 215753

48. H.W.M. Salemink and O. Albrektsen, Atomic-scale composition fluctuations in III-Vsemiconductor alloys Phys. Rev. B, 47 (1993) 16044

49. A. Rosenauer, W. Oberst, D.Gerthsen, A.Forster, Atomic scale analysis of the indium distribution in InGaAs/GaAs (001) heterostructures: segregation, lateralindium redistribution and the effect of growth interruptions Thin Solid Films, 357(1999) 18

50. H.A. Берт, JI.С. Вавилова, И.П. Ипатова, В.А. Капитонов, А.В. Мурашова, Н.А. Пихтин, А.А. Ситникова,И.С. Тарасов, В.А. Щукин, Спонтанно формирующиеся периодические InGaAsP-структуры с модулированным составом Физ. Техн. Полупр., 33 (1999) 544

51. H. Poulet and J.P. Mathieu, Vibration Spectra and Symmetry of Crystals (New York: Gordon and Breach) 197658

52. Г.Н. Жижин, Б.Н. Маврин, В.Ф. Шабанов, Оптические колебательные спектры кристаллов, Наука, Москва, 1984

53. R. Tubino and L. Piseri, Raman intensities in covalent crystals: A bond-polarizability approach Phys. Rev. В, 11 (1975) 5145

54. S. Nakashima and M. Balkanski, Raman scattering intensities of layered crystals Phys. Rev. B, 34 (1986) 5801

55. A.S. Barker, J.L. Merz, A.C. Gossard, Study of zone-folding effects on phonons in alternating monolayers of GaAs AlAs - Phys. Rev. В, 17 (1978) 318162 •

56. B. Jusserand, M. Cardona- in Light Scattering in Solids V, ed. by M. Cardonaand G. Guntherodt, p.91 (1989)63

57. P. Dean, The Vibrational Properties of Disordered Systems: Numerical Studies — Rev. Mod. Phys., 44 (1972) 127

58. A.S. Barker and A.J. Sievers, Optical studies of the vibrational properties of disordered solids Rev. Mod. Phys., 47 (1975) SI

59. H.W. Verluer and A.S. Barker, Infrared Lattice Vibrations in GaAsyP¡.y Alloys, Phys. Rev., 149 (1966) 715

60. A.S. Barker and R. Loudon, Response Functions in the Theory of Raman Scattering by Vibrational and Polariton Modes in Dielectric Crystals, Rev. Mod. Phys. 44(1972) 1867 • • •

61. A.M. Mintairov and H. Temkin, Lattice vibrations andphonon-plasmon coupling in Raman spectra of p-type In0 53Ga0.47As Phys. Rev. B, 55 (1997) 511768

62. F. Alsina, N. Mestres, A. Nakhli, and J. Pascual, CuPt Ordering Fingerprints of Optical Phonons in Ternary III-V Compound Semiconductors Phys. stat. sol. (b) 215 (1999) 121

63. W. Weber, Adiabatic bond charge model for the phonons in diamond, Si, Ge and alpha -Sn Phys. Rev. B, 15 (1977) 478970 •

64. P. Giannozzi, S. de Gironcoli, P. Pavone, and S. Baroni, Ab initio calculation of phonon dispersions in semiconductors Phys. Rev. В 43 (1991) 723171

65. N. Troullier and J.L. Martins, A straightforward method for generating soft transferable pseudopotentials Phys. Rev. В 43 (1990) 199372 •

66. A. Gomyo, T. Suzuki, K. Kobayashi, S. Kawata, I. Hino, and T. Yuasa, Evidence for the existance of an ordered state in Ino.5Ga05P grown by metalorganic vapor phase epitaxy and its relation to band-gap energy Appl. Phys. Lett. 50(1987) 673.

67. K. Uchida, P.Y. Yu, N. Noto, Z.-L. Weber, and E.R. Weber, Comparison between photoluminescence and Raman scattering in disordered and ordered alloys of GalnP Philos. Mag. B, 70 (1994) 453

68. A.M. Mintairov and V.G. Melehin, Phonon modes of 111. GaP/InP monolayer superlattices in Raman spectra of spontaneously ordered GalnP Semicond. Sci. Technol., 11 (1996) 904ns

69. A.M. Минтаиров, Б.Н. Звонков, T.C. Бабушкина, И.Г. Малкина и Ю.Н. Сафьянов, Оптические фононы в спонтанно упорядоченных твердых растворах InGaP Физ. Техн. Полупр., 37 (1995) 3607

70. F. Alsina, N. Mestres, J. Pascual, С. Geng, P. Ernst, and F. Scholz, Raman scattering in single-variant spontaneously ordered GalnP2 Phys. Rev. В 53 (1996) 129947*7

71. N. Mestres, F. Alsina, J. Pascual, J.M. Bluet, J. Camassel, C.Geng, and F. Scholz, Edge-on micro-Raman assessment of trigonal modes in partially ordered GalnP2 Phys. Rev. B, 54 (1996) 17754•J о

72. A. Hassine, J. Sapriel, P. Le-Berre, M. A. Di-Forte-Poisson, F. Alexandre, and M. Quillec, Superlattice effects induced by atomic ordering on GaxInj.xP Raman modes Phys. Rev. В 54 (1996) 272879

73. H.M. Cheong, A. Mascarenhas, P. Ernst, and C. Geng, Effects of spontaneous ordering on Raman spectra of GaInP2 Phys. Rev. B, 56 (1997) 18821. OA

74. H.M. Cheong, F. Alsina, A. Mascarenhas, J.F. Geisz, and J.M. Olson, Phonon modes in spontaneously ordered GalnP2 studied by micro-Raman scattering measurements — Phys. Rev. B, 56 (1997) 1888 81

75. H.M. Cheong, A. Mascarenhas, J.F. Geisz, and J.M. Olson, Resonant Raman scattering in spontaneously ordered GalnP2 Phys. Rev. B, 62 (2000) 1536

76. M.J. Seong, A. Mascarenhas, J.M. Olson, and H.M. Cheong, Anisotropy of phonon modes in spontaneously ordered GalnP2- Phys. Rev. B, 63 (2001) 235205

77. K. Sinha, A. Mascarenhas, G.S. Horner, K.A. Bertness, S.R. Kurtz, and J.M. Olson, Raman line-shape analysis of random and spontaneously ordered GalnP 2 alloy Phys. Rev. В 50 (1994) 7509

78. A. Patane, A. Polimeni, M. Capizzi, and F. Martelli, Linewidth analysis of the photoluminescence of lnxGa ¡.xAs/GaAs quantum wells (x = 0.09, 0.18, 1.0) -Phys. Rev. B, 52(1995) 2784

79. F. Yang, M. Wilkinson, E.J. Austin, and K.P. O'Donnell, Origin of the Stokes Shift: A Geometrical Model of Exciton Spectra in 2D Semiconductors Phys. Rev. Lett., 70 (1993) 323

80. A. Knauer, G. Oelgart, A. Oster, S. Gramlich, F. Bugge, M. Weyers, Ordering in GaxIn.xAsyPiy grown on GaAs by metalorganic vapour-phase epitaxy — J. Cryst. Growth, 195 (1998) 694

81. R. Schmidt, M.v.d.Ahe, Ch. Dieker, D. Gauer, H. Hardtdegen, T. Hauck, M. Luysberg, D. Meertens, D. Schmitz, Contributions to understanding the optical properties of partially ordered (Al03Ga0 7) o 52lnn 48P . Cryst. Growth, 195 (1998) 124

82. L.C. Su, S.T. Pu, G.B. Stringfellow, J. Christen, H. Selber, and D. Bimberg, Control and Characterization of ordering in GalnP Appl. Phys. Lett., 62 (1993) 3496

83. J.R. Dong, Z.G. Wang, X.L. Liu, D.C. Lu, D. Wang, and X.H. Wang, Photoluminescence of ordered Gao.5Ino.5P grown by metalorganic vapor phase epitaxy- Appl. Phys. Lett., 67 (1995) 1573

84. O. Goede, L. John, D. Hennig, Compositional Disorder-Induced Broadening for Free Excitons in II-VISemiconducting Mixed Crystals — Phys. Stat. Solidi B, 89 (1978) K183

85. R.G. Alonso, A. Mascarenhas, G.S. Horner, K.A. Bertness, S.R. Kurtz, J.M. Olson, Spontaneous ordering in GaInP2: a polarized-piezomodulated-reflectivity study Phys. Rev. B, 48 (1993) 118331. Q9

86. T. Kanata, M. Nishimoto, H. Nakayama, and T. Nishino, Valence-band splitting in ordered Gao.5Ino.5P studied by temperature-dependent photoluminescence polarization Phys. Rev. B, 45 (1992) 6637

87. J. Singh, K.K. Bajaj, Role of interface poughness and alloy disorder in photoluminescence in quantum-well structure -J. Appl. Phys., 57 (1985) 5433

88. M.A. Kaliteevski, A.V. Kavokin, A.M. Mintairov, G.R. Pozina, and M.A. Sinitsyn, Bandgap anomaly and appearance of a monolayer superlattice in InGaAs grown by metal organic chemical vapour deposition — 10 (1995) 624

89. M.W. Muller, A. Sher, Mesoscopic composition fluctuations in semiconductor alloys: Effect on infrared devices Appl. Phys. Lett., 74 (1999) 2343

90. P.W. Yu, C.K. Peng and H. Morkoc, Quasi-donor-acceptorpair photoluminescence emission in GaxInjxAs/lnP J. Appl. Phys., 65 (1989) 2427

91. W. Schairer and W.G. Gramm, Donor-acceptor pairs recombination in GaAs J. Phys. Chem. Solids, 30 (1969) 2225

92. R. Dingle, Radiative lifetimes of donor-acceptor pairs in p-type gallium arsenide Phys.Rev, 184(1969)788

93. R.A. Hogg, K. Suzuki, K. Tachibana, L. Finger, K. Hirakawa, and Y. Arakawa, Optical spectroscopy of self-assembled type-II GaSb/GaAs quantum dot structures grown by molecular beam epitaxy Appl. Phys. Lett., 72 (1998) 2856

94. F. Hatami, M. Grundman, N.N. Ledentsov, F. Heinrichsdorff, R. Heitz, J. Bohrer, D. Bimberg, S.S. Ruvimov, P. Werner, V.M. Ustinov, P.S. Kop'ev, and Zh.I. Alferov, Carrier dynamics in type-II GaSb/GaAs quantum dots — Phys. Rev. B, 57(1998)4635

95. C.K. Sun, G. Wang, J.E. Bowers, B. Brar, H.R. Blank, H. Kroemer, and M.H. Pilkuhn, Optical investigations of the dynamic behavior of GaSb/GaAs quantum dots Appl. Phys. Lett., 68 (1996) 1543

96. E.R. Glaser, B.R. Bennett, B.V. Shanabrook, and R. Magno, Photoluminescence studies of self-assembled InSb, GaSb, and AlSb quantum dot heterostructures Appl. Phys. Lett., 68 (1996) 3614

97. M.E. Rubin, H.R. Blank, M.A. Chin, H. Kroemer, and V. Narayanamurti, Local conduction band offset of GaSb self-assembled quantum dots on GaAs — Appl. Phys. Lett., 70 (1997) 1590

98. S.M. North, P.R. Briddon, M.A. Cusack, and M. Jaros, Electronic structure of GaSb/GaAs quantum domes Phys. Rev. B, 58 (1998) 12601

99. U. Cebulla, A. Forchel, G. Trankle, G. Griffiths, S. Subbanna, and H. Froemer, Direct-indirect band gap crossover in two-dimensional GaSb/AlSb-quantum-well-structures Superlattices Microstruct., 3 (1987) 429

100. K.C. Hall, S.W. Leonard, H.M. van Driel, A.R. Kost, and E. Selvig, Suppression of intervalley scattering in Ga(As)Sb quantum wells Appl. Phys. Lett, 77 (2000) 2882

101. T. Mozume, N. Georgiev, T. Nishimura, H. Yoshida, S. Nishikawa, and A. Neogi, Photoluminescence characterization of type II InGaAs/AlAsSb heterostructures lattice matched to InP grown by molecular beam epitaxy — J. Cryst. Growth, 209 (2000) 445

102. J.C. Kim and J.P. Wolfe, Bose-Einstein statistics of an excitonic gas in two dimensions: Excitons and biexcitons in a GaAs quantum well- Phys. Rev. B, 57 (1998) 9861

103. F.Y. Tsai, C.P. Lee, J. Shen, Y. Oka, H.H. Cheng, Time-resolved photoluminescence study of InGaAs/GaAs quantum wells on (lll)B GaAs substrates Microelectronics J., 30 (1999) 367

104. B. Jusserand, J. Sapriel Phys. Rev B, 24 (1981) 7194

105. В.И. Малышев, Введение в экспериментальную спектроскопию М., Наука, 1979.1,4 Anastassiadou A., Raptis Y. S., Anastassakis Е. J. Apl. Phys., 60 (1986) 2924

106. К. Kunc and H. Bilz, Local approach to polarizabilities and trends in the Raman spectra of semiconductors Sol. St.Commun., 19 (1976) 1027

107. P.H. Borcherds, and K. Kunc, The lattice dynamics of indium pnictides -J.Phys., С 11 (1978)4145117

108. P.H. Borcherds, R.H. Hall, K.Kunc, and G.F. Alfreys, The lattice dynamics of gallium phosphide J. Phys. C, 12 (1979) 4699

109. P.H. Borcherds, G.F. Alfrey, A.D.B. Woods, and D.H. Saunderson, Phonon dispersion curves in indium phosphide J. Phys. C, 8 (1975) 2022

110. V. Ozolins and A. Zunger, First-principles theory of the evolution of vibrational properties with long-range order in GaInP2 Phys. Rev. B, 57 (1998) R9404120

111. V. Ozolins and A. Zunger, Reply to "Comment on "First-principles theory of the evolution of vibrational properties with long-range order in GaInP2"" Phys. Rev. B, 63 (2001)087202-1

112. M.I. Alonso, P. Castrillo, G. Armelles, A. Ruiz, M. Reico and F. Briones, Raman-scattering studyof GaP/InP strained-layer superlattices Phys. Rev. B, 45 (1991)9054

113. D.B. Laks, S.-H. Wei and A. Zunger, Evolution of Alloy Properties with LongRange Order Phys. Rev.Lett., 69 (1992) 3766123

114. M. Yang and M. Yamaguchi, Properties of GaAs/InGaAs quantum well solar cells under low concentration operation Solar Energy Mater. Solar Cells, 60 (2000) 19

115. M. D'Hondt, Z.-Q. Yu, B. Depreter, C. Sys, I. Moerman, P. Demeester, P. Mijlemans, High quality InGaAs/AlGaAs lasers grown on Ge substrates J. Cryst. Growth, 195 (1998) 655

116. J.L. Pearson, M.C. Holland, C.R. Stanley, A.R. Long, E. Skuras, A. Asenov, J.H. Davies, Optimization of layer structure for InGaAs channel pseudomorphic HEMTs J. Cryst. Growth, 201/202 (1999) 757

117. R.M. Cohen, M.J. Cherng, R.FE. Benner, and G.B. stringfellow, Raman and photoluminescence spectra of GaAsI.xSbx J. Appl. Phys., 57 (1985) 48171 0 7

118. M. Yano, M. Ashida, A. Kawaguchi, Y. Iwai, and M. Inoue, Molecular-beam epitaxial growth and interface characteristics of GaAsSb on GaAs substrates — J. Vac. Sci. Technol. B, 7 (1989) 199

119. J. Groenen, G. Landa, R. Carles, P.S. Pizani, and M. Gendry, Tensile and compressive strain relief in InxGa.xAs epilayers grown on InP probed by Raman scattering- J. Appl. Phys., 82 (1997) 803

120. J. Groenen, R. Carles, G. Landa, C. Guerret-Piecourt, C. Fontaine, and M. Gendry, Optical-phonon behavior in Gai.xInxAs: The role of microscopic strains and ionic plasmon coupling Phys. Rev. B, 58 (1998) 10452

121. R.M. Cohen, M.J. Cherng, R.FE. Benner, and G.B. stringfellow, Raman and photoluminescence spectra of GaAsixSbx J. Appl. Phys., 57 (1985) 4817131

122. M. Yano, M. Ashida, A. Kawaguchi, Y. Iwai, and M. Inoue, Molecular-beam epitaxial growth and interface characteristics of GaAsSb on GaAs substrates — J. Vac. Sci. Technol. B, 7 (1989) 199132

123. K.E. Смекалин, Исследование спектров комбинационного рассеяния света в AlGaAs слоях и квантоворазмерных гетероструктурах — диссертация к.ф.м.н,ФТИ РАН (1991)133

124. W.L. Faust, С.Н. Henry, Mixing of Visible and Near-Resonance Infared Light in GaP Phys. Rev. Lett., 17 (1966) 1265

125. M.A. Kaliteevski, A.V. Kavokin, A.M. Mintairov, G.R. Pozina, M.A. Sinitsyn, Bandgap anomaly and appearance of a monolayer superlattice in InGaAs grown by metal organic chemical vapour deposition Semicond. Sci. Technol., 10(5), (1995)624

126. L. Hrivnak, Compositional Dependences of Band-Gap Energy and Electron and Light Hole Effective Masses in InxGa,.xAs Phys. Stat. Solidi A, 116 (1989) K73

127. C.S. Fang, W.S. Tse, C.P. Chang, K.F. Pai, and J.R. Chen, Hydrodynamical theory of the LO-phonon-plasmon dispersion in AlxGa1.xAs Appl. Surf. Sci., 33/34 (1988) 988

128. B.E. Jani, P. Gibart, J.C. Portal, R.L. Aulombard, Effective masses in SN-doped GaxAlxAs (x<0.33) determined by the Shubnikov — de Haas effect J. Appl. Phys., 58 (1985) 394

129. A.M. Минтаиров, K.E. Смекалкин, B.M. Устинов, В.П. Хвостиков, Фонон-плазмонные моды в спектрах комбинационного рассеяния света эпитаксиальных слоев n-AlxGaixAs Физ. Техн. Полупр., 26 (1992) 610

130. A.B. Абрамов, Н.Г.Дерягин, Д.Н. Третьяков, Применение сверхбыстрого (102 — 103 °С/с) охлаждения раствора-расплава в жидкофазной эпитаксии полупроводников Физ. Техн. Полупр.ЗЗ (1999) 1130