Планарные и наноразмерные эпитаксиальные гетероструктуры Ga(N,P) на кремнии и сапфире: структурные и оптические свойства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Коваль Ольга Юрьевна

• Коваль Ольга Юрьевна
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Коваль Ольга Юрьевна

Реферат

Synopsis

Введение

ГЛАВА 1. Обзор литературы

1.1 Интеграция полупроводниковых соединений А3В5 и кремния

1.1.1 Гетероструктуры соединений А3В5 на кремнии для интегральной кремниевой оптоэлектроники

1.1.2 Гетеровалентная эпитаксия A3B5/Si - проблемы и методы решения

1.1.3 Азотсодержащие полупроводниковые твердые растворы фосфидов третьей группы

1.2 Эпитаксиальные гетероструктуры полупроводник-на-изоляторе

1.2.1 Наногетероструктуры полупроводниковых соединений А3В5 для диэлектрической нанофотоники

1.2.2 Фосфид галлия, как перспективный материал диэлектрической нанофотоники

1.2.3 Формирование GaP на диэлектрических подложках

1.3 Наноразмерные гетероструктуры на основе нитевидных нанокристаллов полупроводников A3B5

1.3.1 Гетероструктуры на основе нитевидных нанокристаллов для оптоэлектроники и нанофотоники

1.3.2 Стабилизация метастабильных структурных модификаций A3B5 соединений

ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования

2.1.1 Молекулярно-пучковая эпитаксия с плазменной активацией азота, дифракция быстрых электронов

2.1.2 Планарные гетероструктуры азотсодержащих соединений A3B5-N на кремнии

2.1.3 Планарные гетероструктуры соединений A3B5 на решеточно-рассогласованных диэлектрических подложках

2.1.4 Массивы самокаталитических нитевидных нанокристаллов на кремнии98

2.1.4.1 Формирование массивов полифазных самокаталитических GaP ННК98

2.1.4.2 Формирование массивов гетероструктурированных самокаталитических Ga(N,P)/GaP ННК

2.2 Характеризация морфологии наногетероструктур

2.2.1 Атомно-силовая микроскопия

2.2.2 Сканирующая электронная микроскопия

2.2.3 Просвечивающая электронная микроскопия

2.3 Методы исследования оптических свойств наногетероструктур

2.3.1 Спектроскопия комбинационного рассеяния света

2.3.2 Фотолюминесцентный отклик азотсодержащих твердых растворов A3B5

2.3.3 Микроспектроскопия комбинационного рассеяния света и фотолюминесценции

2.3.4 Спектральная эллипсометрия

2.3.5 Темнопольная спектроскопия рассеяния света

2.4 Исследование структурных свойств полупроводниковых гетероструктур

2.4.1 Рентгенодифракционное картирование обратного пространства

2.4.2 Порошковая дифрактометрия, полнопрофильный анализ (метод уточнения Ритвельда)

2.5 Инкапсуляция массивов ННК в полимерный носитель

ГЛАВА 3. Механизмы дефектообразования в решеточно-согласованных эпитаксиальных гетероструктур GaP/Ga(N,P)/GaP/Si(001) особенности структурных и оптических свойств

3.1 Эффективное подавление антифазных доменов в Оа(Р,К)/ОаР гетероструктурах на 81(001)

3.1.1 Особенности морфологии планарных гетероструктур

3.1.2 Влияние концентрации азота в слоях Оа(К,Р) на кристаллическое качество

3.1.3 Фотолюминесцентные свойства эпитаксиальных гетероструктур

3.1.4 Формирование и распространение АФД в азотсодержащих слоях Оа(К,Р)

3.2 Механизмы дефектообразования и особенности оптических и структурных свойств решеточно-рассогласованных гетероструктур Оа(Р,К) на 81(001)

3.2.1 Влияние концентрации азота на морфологию поверхности

3.2.2 Механизм подавления упругих напряжений в слоях с повышенной концентрацией азота

3.2.3 Особенности сигнала КРС в азотсодержащих гетероструктурах

3.2.4 Фотолюминесцентный отклик в слоях с повышенной концентрацией азота

3. Выводы

ГЛАВА 4. Оптические свойства и особенности кристаллической структуры гетероструктур GaP-на-сапфире

4.1 Механизм эпитаксиальной ориентации в гетероструктурах ОаР-на-сапфире

4.2 Оптические свойства эпитаксиальных слоёв ОаР-на-сапфире

4.2.1 Влияние структурных особенностей пленок на процессы комбинационного рассеяния света

4.2.2 Механизмы оптических потерь: показатель преломления и коэффициент экстинкции гетероструктур GaP на сапфире

4 Выводы

ГЛАВА 5. Структурные и оптические свойства эпитаксиальных наноструктур A3B5 на кремнии

5.1 Стабилизация вюрцитной метастабильной фазы GaP в самокаталитических нитевидных нанокристаллах

5.1.1 Структурные и оптические свойства нанокристаллов GaP с политипными включениями

5.1.2 Исследование фазовой однородности эпитаксиальных наноструктур (картирование обратного пространства)

5.1.3 Восстановление параметров элементарной ячейки вюрцитной фазы GaP (полнопрофильный анализ)

5.2 Структурные и оптические свойства гетероструктур на основе самокаталитических нитевидных нанокристаллов Ga(N,P)/GaP

5.2.1 Особенности морфологии и кристаллической структуры гетероструктурированных нанокристаллов

5.2.2 Фотолюминесценция гетероструктурированных нанокристаллов

5.2.3 Исследование фазовой однородности гетероструктурированных нанокристаллов методами оптической микроспектроскопии

5 Выводы

Основные результаты и выводы

Благодарности

Словарь сокращений и условных обозначений

Литература

Приложение А. Тексты публикаций

РЕФЕРАТ

Актуальность темы исследования

Интеграция полупроводниковых соединений А3В5 и кремния является одним из перспективных путей развития современной оптоэлектроники, так как позволяет совместить возможности кремниевой технологии (высокий уровень развитых литографических технологий и интегральной схемотехники) с уникальными особенностями технологии гетероструктур соединений А3В5 (возможность конструирования поперечного зонного профиля структуры и реализации электронного и оптического ограничения, а также использования квантово-размерных эффектов). При этом проблемы несоответствия симметрии или рассогласования постоянных кристаллических решеток слоя и подложки, а также химической стабильности гетероинтерфейса существенно усложняют задачу эпитаксиального синтеза большинства соединений А3В5 на Б1. Среди семейства полупроводниковых соединений А3В5 наименьшее рассогласование параметров решетки с кремнием (0.36%) имеет непрямозонный полупроводниковый материал -фосфид галлия [1], край основного поглощения которого находится в видимой области оптического излучения (Бё ~ 2.26 эВ при 300 К) [2]. Широкий диапазон оптической прозрачности (0.5 - 11 мкм) и выраженные нелинейно-оптические свойства ОаР (значение нелинейной добавки показателя преломления п2 > 10-17 м2/Вт) обуславливают интерес к его применению в нелинейной фотонике. Тем не менее, эффективность светоизлучающих устройств и фотоэлектрических преобразователей на основе ОаР оказывается ограниченной вследствие непрямозонной природы энергетической структуры [3],[4].

Использование тройных азотсодержащих твердых растворов (тв. р-ров) типа Оа(К,Р) позволяет расширить область функционального применения гетероструктур на основе ОаР/Б1. Так, добавление малой мольной доли азота в соединения Оа(^Р) ведет к уменьшению ширины запрещенной зоны на величину ~100 мэВ/% [5],[6], сопровождающемуся уменьшением постоянной решетки. При концентрациях N

более 0.4 .. 0.5% [7],[8] в Оа(Ы,Р) наблюдается переход к прямозонной энергетической структуре, а при концентрации N равной 2% твердые растворы Оа(Ы,Р) (Бё = 1.95 эВ) [8] оказываются решеточно-согласованными с (при 300 К)

[9].

Успешная стабилизация азотсодержащих твердых растворов GaNxPl-x с содержанием азота 0.1 < x < 16% [10] была осуществлена только в тонких эпитаксиальных пленках [11] на подложках ОаР и Показано, что формирование азотсодержащих А3В5-Ы гетероструктур на подложках усложняется проблемой химического взаимодействия поверхности кремния с азотом [12],[13], и несоответствием симметрий решеток А3В5 соединений и [14]. Последнее может приводить к некогерентному зарождению островков растущего слоя [15] и, как следствие, образованию в эпитаксиальных пленках антифазных доменов, границы которых являются центрами безызлучательной рекомбинации [16]. Данные особенности делают актуальным проведение исследования процессов распространения структурных дефектов и упругих напряжений в А3В5-Ы/81 гетероструктурах с целью разработки рекомендаций по улучшению технологии формирования буферных слоев, обеспечивающих рост однодоменных эпитаксиальных пленок и химическую стабильность гетерограниц.

Установлено, что существенные отличия ковалентных радиусов Р и N [17],[18], а также энергий формирования связей Оа-Ы, Оа-Р может приводить к образованию специфичных для азотсодержащих тв. р-ров структурных дефектов, связанных с встраиванием атомов азота в междоузлия, а именно (Ы-Р)Р и (Ы-Ы)Р комплексов и кластеризации атомов азота [18],[19]. Природа и механизмы формирования последних остаются не до конца изученными, что обуславливает актуальность проведения исследования взаимосвязей между условиями формирования гетероструктур и их структурными и оптическими свойствами.

Альтернативным решением проблемы эпитаксиальной интеграции А3В5 и является переход от гетероструктур планарной геометрии к гетероструктурам на основе нитевидных нанокристаллов (ННК), что связано с рядом наблюдаемых в них размерных эффектов, позволяющих существенно расширить возможности

электронного и оптического ограничения. Так, морфология ННК может способствовать локализации в них оптического излучения и проявлению резонансных и волноводных свойств, определяя диаграмму направленности и эффективность ввода и вывода оптического излучения из активных слоев структуры. Установлено, что особенности процессов формирования и развитая боковая поверхность ННК могут способствовать эпитаксиальной стабилизации метастабильных структурных модификаций, например, вюрцитной фазы А3В5 соединений, имеющей отличную от сфалеритной фазы энергетическую структуру. Особый интерес при этом представляет возможность управления полиморфными превращениями в ННК путем выбора соответствующих ростовых условий. Релаксация упругих напряжений на развитой свободной поверхности ННК позволяет формировать решеточно-рассогласованные гетеропереходы в аксиальной и радиальной геометрии. При этом каждый ННК может выступать в качестве отдельного функционального устройства, а сам эпитаксиальный массив, в силу малой площади гетерограницы ННК с подложкой, может быть от нее отделен. Вышеперечисленные факторы обуславливают актуальность исследования взаимосвязей между морфологией, структурными и оптическими свойствами гетероструктурированных ННК твердых растворов Оа(^Р) с целью развития материальной платформы энергоэффективных светоизлучающих устройств видимого диапазона.

Следует отметить, что полупроводниковые подложки (81, ОаАБ, 1пР, ОаР), широко применяемые для формирования гетероструктур, обладают малым контрастом показателя преломления (п(Б1) ~ 3.9, п(ОаР) ~ 3.4 при 600 нм), а также выраженным оптическим поглощением. В результате полезное оптическое излучение может беспрепятственно распространяться в подложку и поглощаться в ней, затрудняя создание энергоэффективных оптоэлектронных устройств непосредственно на основе выращенной структуры [18]. По этой причине особый интерес представляет развитие эпитаксиальной технологии формирования полупроводниковых А3В5 гетероструктур на диэлектрических подложках с высоким контрастом показателя преломления, например, на поверхности сапфира а-

А1203(0001). В рамках решения данной проблемы в настоящей работе было проведено исследование взаимосвязей между структурными особенностями и оптическими свойствами эпитаксиальных слоев ОаР, выращенных на решеточно-рассогласованных оптически прозрачных диэлектрических подложках А1203(0001), направленное на создание нелинейно-оптических функциональных элементов интегральной нанофотоники.

Актуальность решения проблем эпитаксиальной интеграции функциональных А3В5 наногетероструктур непосредственно на поверхности подложек кремния или сапфира без применения технологий сращивания эпитаксиальных пленок и удаления ростовой подложки объясняется снижением числа дорогостоящих и трудозатратных технологических процедур.

Таким образом, в качестве объектов настоящего исследования можно выделить планарные и наноразмерные эпитаксиальные гетероструктуры на основе фосфида галлия и его азотсодержащих твердых растворов Оа(Ы,Р), выращенных на поверхности подложек кремния и оптически прозрачных подложек сапфира методом молекулярно-пучковой эпитаксии с плазменной активацией азота (МПЭ-ПА). Применение метода МПЭ-ПА позволяет выращивать наногетероструктуры на основе азотсодержащих твердых растворов Ga(N,P) в широком диапазоне ростовых условий, с дальнейшим исследованием взаимосвязей между структурными особенностями и оптическими свойствами. Работы в данном направлении нацелены на решение проблемы монолитной интеграции полупроводниковых соединений А3В5 и кремния и развитие физико-технологических основ создания гетероструктур полупроводник-на-диэлектрике, при этом исследуемые системы материалов формируют новую технологическую платформу оптоэлектроники и интегральной диэлектрической нанофотоники.

Объекты и методы исследования

Объектом исследования являются серии образцов с планарными и наноразмерными эпитаксиальными гетероструктурами на основе фосфида галлия и его азотсодержащих твердых растворов Ga(N,P), выращенные методом молекулярно-пучковой эпитаксии с плазменной активацией азота на поверхности кремниевых подложек (001) и (111), а также сапфировых подложек с ориентацией (0001).

Предварительная информация о кристаллической структуре исследуемых наногетероструктур была получена in-situ в процессе роста методом дифракции быстрых электронов при скользящем падении.

Морфология структур исследовалась набором взаимодополняющих методик: оптической, растровой электронной, а также атомно-силовой микроскопией.

Для изучения структурных особенностей применялись как прямые методики, дающие интегральную или микроскопическую оценку, а именно рентгеноструктурный анализ, электронная микродифракция и просвечивающая электронная микроскопия, так и косвенный подход на основе анализа фононных возбуждений, наблюдаемых в спектрах комбинационного рассеяния света. Картирование больших (0 < |Q| < 1 .. 1.5 А) областей обратного пространства (RSM - Reciprocal Space Mapping) при проведении рентгеноструктурного анализа позволило провести исследование фазовой однородности образцов с высокой достоверностью. Для восстановления параметров элементарной ячейки метастабильных структурных модификаций GaP был применен полнопрофильный рентгенофазовый анализ на основе метода Ритвельда.

Для выявления взаимосвязей между морфологией, кристаллической структурой и химическим составом наноструктур и их оптическими свойствами применялись методы оптической микроспектроскопии, а именно картографирование пространственного распределения отклика фотолюминесценции и комбинационного рассеяния света.

Достоверность результатов и соответствие выбранных методов исследования поставленным задачам подтверждается использованием современных и общепризнанных взаимодополняющих методов характеризации, дающих как

микроскопическую, так и интегральную оценку свойств наноструктур, а также воспроизводимостью экспериментальных данных.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Планарные и наноразмерные эпитаксиальные гетероструктуры Ga(N,P) на кремнии и сапфире: структурные и оптические свойства»

Цель работы

Исследование взаимосвязей между морфологией, особенностями кристаллической структуры и оптическими свойствами эпитаксиальных планарных и наноразмерных гетероструктур на основе фосфида галлия и азотсодержащих твердых растворов Оа(Ы,Р).

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

• Исследованы особенности механизмов формирования и распространения структурных дефектов в азотсодержащих гетероструктурах А3В5-Ы на 81 (001).

• Установлены основные взаимосвязи между условиями формирования гетероструктур Оа(Ы,Р) на 81(001), химическим составом слоев, их структурными и оптическими свойствами. Определено влияние структурных дефектов решеточно-рассогласованных эпитаксиальных слоев Оа(Ы,Р) на 81(001) на механизмы фотолюминесценции и комбинационного рассеяния света.

• Установлены механизм эпитаксиальной ориентации и особенности формирования структурных дефектов в слоях ОаР, выращенных на решеточно-рассогласованных подложках а-А1203(0001). Определены основные механизмы оптических потерь в эпитаксиальных гетероструктурах ОаР-на-сапфире.

• Исследованы структурные свойства и особенности процессов комбинационного рассеяния света в метастабильной вюрцитной модификации ОаР, стабилизированной в самокаталитических ННК на подложках 81(111). Разработана методика количественного анализа фазового состава самокаталитических массивов разупорядоченных ННК ОаР.

• Исследована морфология гетерограниц и установлены основные взаимосвязи между структурными и оптическими свойствами гетероструктурированных самокаталитических ННК твердых растворов Оа(^Р). Определено влияние морфологии ННК на оптические резонансные свойства, процессы фотолюминесценции и комбинационного рассеяния света в массивах и одиночных ННК.

Научная новизн

В настоящей работе получен ряд новых результатов в области исследования взаимосвязей между оптическими свойствами (фотолюминесцентный отклик, процессы комбинационного рассеяния света), структурными особенностями, химическим составом и морфологией наногетероструктур.

1. Впервые показано, что в азотсодержащих слоях Оа^Р1-х с содержанием азота х > 0.5%, выращенных на поверхности буферных слоев ОаР/Б1(001), антифазные доменные границы, лежащие в плоскостях ОаР типа {110} и распространяющиеся в поперечном направлении слоев гетероструктур ОаР/Б1 (001) и изменяют свою ориентацию разворачиваясь в сторону наклонных плоскостей слоя Оа^Р1-х типа {111} и {112}. В результате, с увеличением толщины азотсодержащего слоя до 100 - 200 нм и более антифазных границы замыкаются, что ведет к практически полной остановке формирования аннигиляции антифазных доменов. Релаксация упругих напряжений в решеточно-рассогласованных гетероструктурах Оа^Р1-х/ОаР/Б1(001) с содержанием азота в диапазоне от 3 до 5% происходит за счет образования структурных дефектов в виде двойниковых ламелей с плоскостью двойникования типа {11 11}.

2. Впервые показано, что, несмотря на несоответствие структурной симметрии и параметров элементарных ячеек ОаР (структура типа сфалерита) и сапфира АЬОэ (структура типа корунда), при МПЭ росте слоев ОаР на подложках а-

А1203(0001) реализуется механизм доменного эпитаксиального согласования групп атомных плоскостей ОаР и А1203 с соотношением периодов плоскостей пленки и подложки 5 к 4. Оптимизация ростовых условий позволяет получить ориентированные слои ОаР (111) на прозрачных сапфировых подложках, спектральные зависимости значения показателя преломления и коэффициента экстинкции которых приближаются к наблюдаемым в объемном монокристаллическом ОаР: в спектральном диапазоне 550 - 1700 нм значения показателя преломления пленок совпадают с объемным ОаР, а "красное" смещение края поглощения, вследствие структурного несовершенства пленок, составляет не более 0.2 эВ.

3. Разработана методика количественного анализа фазового состава самокаталитических массивов ННК ОаР, позволившая определить оптимальные условия процесса МПЭ, способствующие эпитаксиальной стабилизации вюрцитной фазы ОаР (гексагональной сингонии с пространственной группой Рбзшс). Впервые посредством полнопрофильного анализа экспериментальных данных порошковой рентгеновской дифрактометрии (методом Ритвельда) установлены параметры элементарной ячейки вюрцитной фазы GaP в самокаталитических ННК.

4. Впервые показано, что добавление потока химически активного азота при самокаталитическом формировании ННК GaP в процессе МПЭ- ПА ведет к формированию гетероперехода GaNP/GaP в аксиальной геометрии. Встраивание азота при самокаталитическом росте пар-жидкость-кристалл происходит эффективнее (в 5 раз) чем при росте трехмерных островков по механизму пар-кристалл.

Научная и практическая значимость.

Научные результаты диссертационной работы представляют интерес как с позиции исследования фундаментальных свойств объектов физики конденсированного состояния и физики полупроводников, так и с точки зрения их практического применения:

1. Предложена конструкция буферных слоев Оа(К,Р)/ОаР на 81(001), позволяющая полностью подавить распространение антифазных доменных границ для дальнейшего однодоменного формирования функциональных А3В5 гетероструктур на 81(001).

2. Получены новые данные о влиянии химического состава и структурных особенностей гетероструктур Оа(К,Р)/ОаР/81(001) и ОаР/АЬ03(0001) на процессы комбинационного рассеяния света в эпитаксиальных слоях, позволяющие проводить косвенную характеризацию структурного совершенства и определить химического состава гетероструктур методами оптической спектроскопии.

3. Установлены механизмы эпитаксиального согласования и взаимосвязи между структурными особенностями и оптическими свойствам слоёв ОаР (111), выращенными на диэлектрических подложках сапфира а-А1203(0001), что предоставило возможность развить технологию МПЭ гетероструктур ОаР-на-сапфире высокого оптического качества, пригодных для дальнейшего формирования функциональных элементов интегральной нанофотоники.

4. Показано, что гетероструктурированные ННК Оа(К,Р)/ОаР, формирующиеся на подложках 81(111) в процессе МПЭ-ПА по самокаталитическому механизму, демонстрируют яркий фотолюминесцентный отклик в диапазоне длин волн от 600 до 650 нм при комнатной температуре, что позволяет рассматривать их в качестве нового материала энергоэффективных светоизлучающих устройств видимого диапазона.

5. Разработана методика проведения полнопрофильного количественного рентгенофазового анализа эпитаксиальных самокаталитических массивов ННК, позволившая уточнить параметры элементарной ячейки и объем сегментов ННК, стабилизировавшихся в метастабильной вюрцитной структурной модификации ОаР, что представляет интерес с точки зрения

учета влияния упругих напряжений на механизмы структурно-фазовых превращений в гетероструктурированных ННК.

Положения выносимые на защиту

1. Методом просвечивающей электронной микроскопии показано, что в азотсодержащих слоях GaNxP1-x с содержанием азота x > 0.5%, выращенных на поверхности буферных слоев GaP/Si(001), антифазные доменные границы слоя GaP, ориентированные в плоскостях {110}, разворачиваются к плоскостям {111} и {112}, что ведет к практически полной аннигиляции антифазных доменов с увеличением толщины азотсодержащего слоя до 100 - 200 нм и более. Релаксация упругих напряжений в решеточно-рассогласованных гетероструктурах GaNxP1-x/GaP/Si(001) с содержанием азота в диапазоне от 3 до 5% происходит за счет образования двойников по плоскостям {111}.

2. Эпитаксиальное формирование слоев GaP в ориентации (111) на поверхности Al2O3 (0001) осуществляется за счет согласования на гетероинтерфейсе групп атомных плоскостей GaP {111} и Al2O3 {1102} с соотношением периодов атомных плоскостей слоя и подложки 5 к 4. Образующиеся вследствие остаточного несоответствия параметров решеток структурные дефекты смещают край основного поглощения слоев на 0.15 ± 0.02 эВ в область меньших энергий в сравнении с объемным монокристаллическим GaP.

3. Параметры элементарной ячейки метастабильной вюрцитной модификации GaP, стабилизированной в самокаталитических ННК GaP на кремнии (111), а и с, составляют 3.839 ± 0.007 А и 6.340 ± 0.015 А при комнатной температуре, соответственно.

4. Добавление потока химически активного азота при самокаталитическом формировании ННК GaP в процессе МПЭ-ПА ведет к формированию гетероперехода GaNP/GaP в аксиальной геометрии. Встраивание азота при самокаталитическом росте пар-жидкость-кристалл происходит

эффективнее (в 5 раз) чем при росте пар-кристалл паразитных трехмерных островков и не приводит к изменению структуры ННК.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в рецензируемых журналах и докладывались на следующих конференциях:

• Национальная молодежная научная школа Синхротронные и нейтронные исследования (СИН-нано-2017), Москва;

• 52-ая и 54-ая школа ПИЯФ по Физике Конденсированного Состояния (Санкт-Петербург, 2018 и 2020);

• Всероссийская научная конференция и XI молодежная школа «Возобновляемые источники энергии», 2018, Москва;

• International conference PhysicA.SPb, Saint Petersburg, Russia, 2019 и 2020

• XXII Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто - и наноэлектронике, Санкт-Петербург, Россия, 2020

• METANANO 2021 VI International Conference on Metamaterials and Nanophotonics Online, Saint Petersburg, Russia, 2021

• 8th International School and Conference «Saint Petersburg OPEN 2021» Optoelectronics, Photonics, Engineering and Nanostructures, Saint Petersburg, Russia, 2021

Публикации

Результаты работы автора опубликованы в 13 реферируемых печатных изданиях, включенных в перечень ВАК и индексируемых базами данных Scopus, РИНЦ и Web of Science.

Достоверность научных результатов

Основные выводы диссертационной работы и выносимые на защиту положения являются обоснованными. Надежность и достоверность полученных результатов подтверждается следующим:

1) Воспроизводимостью экспериментальных данных.

2) Согласием экспериментальных результатов с существующими теоретическими моделями.

3) Соответствием данных, полученных за счет использования комплекса взаимодополняющих методик, дающих как локальную микроскопическую (просвечивающая электронная микроскопия, микроспектроскопия комбинационного рассеяния света) так и интегральную оценку (рентгеноструктурный анализ) структурных свойств гетероструктур.

4) Проведением подробного исследования кристаллической структуры образцов взаимодополняющими методиками рентгенодифракционного картографирования больших (-1 < Р (А-1) < 1 ) областей обратного пространства и рентгенофазового анализа.

5) Проведением как интегральных, так и микроскопических исследовании оптических свойств массивов и индивидуальных наногетероструктур на основе ННК, перенесенных в полимерную матрицу или отделенных на вспомогательную подложку.

Личный вклад автора

В основу диссертационной работы положены результаты научных исследований, проведенных автором в период с 2018 по 2022 г. Работа выполнена на базе СПбАУ РАН им. Ж.И. Алфёрова. При этом автор непосредственно принимала участие в подготовке и проведении экспериментов, а также самостоятельно обрабатывала и анализировала экспериментальные данные, подготавливала статьи к печати.

Структура и объем диссертации

Диссертация содержит введение, пять глав и заключение. Работа изложена на 252 страницах, содержит 65 иллюстраций, 5 таблиц, 3 формулы и список цитируемой литературы, состоящий из 323 наименований.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертационного исследования, сформулирована общая цель и постановка задач, изложена научная новизна и научно-практическая значимость полученных результатов.

Первая глава «Обзор литературы» диссертации представляет собой обзор современного состояния и основные направления исследований в области физики полупроводниковых гетероструктур, в контексте актуальных задач интегральной фотоники и оптоэлектроники. В частности, приведен обзор возможных путей решения проблем монолитной интеграции полупроводниковых соединений А3В5 и кремния, и формирования эпитаксиальных гетероструктур полупроводник-на-изоляторе. Обоснован выбор системы материалов на основе азотсодержащих полупроводниковых твердых растворов Ga(N,P). Рассмотрены перспективы перехода от планарной геометрии к наноразмерными гетероструктурам на основе нитевидных нанокристаллов (ННК). Представлен обзор наблюдаемых в ННК размерных эффектов, позволяющих существенно расширить возможности электронного и оптического ограничения.

Во второй главе «Объекты и методы исследования» описаны экспериментальные и теоретические методики, использовавшиеся в данной работе для формирования и исследования оптических и структурных свойств наногетероструктур на основе GaP и тв. р-ов Ga(N,P) на подложках Si и сапфира. Представлено подробное описание развитых в работе подходов к структурному анализу, а именно: рентгенодифракционного картирования обратного

пространства, рентгенодифракционного фазового анализа и просвечивающей электронной микроскопии.

Третья глава «Механизмы дефектообразования в решеточно-согласованных эпитаксиальных гетероструктур GaP/Ga(N,P)/GaP/Si(001) особенности структурных и оптических свойств» посвящена изучению процессов распространения структурных дефектов и упругих напряжений в гетероструктурах Ga(N,P)/GaP на Si, исследованию взаимосвязей между условиями формирования гетероструктур и их структурными и оптическими свойствами. Содержание азота и степень структурного совершенства эпитаксиальных слоев исследовались методами спектроскопии комбинационного рассеяния света и рентгеноструктурного анализа. Однородности фазового состава пленок исследовалась методами оптической микроспектроскопии. Непосредственное наблюдение структурных дефектов осуществлялось методами просвечивающей, в том числе высокоразрешающей электронной микроскопии.

В первой части третьей главы «Эффективное подавление антифазных доменов в Ga(P,N)/GaP гетероструктурах на Si(001)» представлено исследование процессов распространения антифазных границ в азотсодержащих слоях. Для этого в работе были выбраны гетероструктуры Ga(N,P)/GaP/Si(001), формирование которых осуществлялось на вицинальных (разориентация 4°) подложках Si (001) с азимутом разориентации <100>. Выбранная ориентация подложки способствовала формированию в слое GaP независимо от толщины и условий роста, прорастающих и не замыкающихся антифазных границ, лежащих в плоскостях {110}, как представлено на рисунке 1 a). Исследуемая серия образцов представляла собой гетероструктуры GaNxP1-x/GaP/Si(001) с расчетным содержанием азота от 0% < х < 2%. Было установлено, что на гетерограницах между азотсодержащими слоями GaNxPl-x с содержанием азота х > 0.5% и буферным слоем GaP/Si(001) изменяется ориентация плоскостей антифазных доменных границ: антифазные границы, лежащие в плоскостях {110} и

распространяющиеся в поперечном направлении слоя GaP/Si(001) в слое GaNxPi-x, ориентируются по наклонным плоскостям {111} и {112} [A1 - A4]. При этом, как представлено на рисунке 1, в зависимости от латерального размера антифазных доменов, с увеличением толщины азотсодержащего слоя до 100 -200 нм и более происходит замыкание антифазных границ и полное подавление прорастания антифазных доменов. Установлено, что эффективность подавления антифазных границы растёт с увеличением концентрации азота в слое GaNxP1-x. Высказано предположение, что процесс реориентации антифазных границ обусловлен изменением поверхностных энергий плоскостей антифазных границ, в азотсодержащих тв. р-рах GaNxP1-x [A3].

Рисунок 1 a) ПЭМ изображение GaNP/GaP/Si гетероструктуры, выращенной на подложке Si(001), (распространение АФД в слое Са№ подавлено), Ь) ПЭМ изображение высокого разрешения с атомным разрешением, полученное в области интерфейса GaP/Si(001) образца, с) пространственная Фурье-фильтрация ПЭМ изображения, контраст относительно периодичности в плоскостях {001}, антифазные границы помечены белыми стрелками.

Во второй части третьей главы «Механизмы дефектообразования и особенности оптических и структурных свойств решеточно-рассогласованных гетероструктур Ga(P,N) на Si(001)» представлены результаты исследований эволюции структурных и оптических свойств решеточно-рассогласованных гетероструктур Ga(N,P)/GaP/Si(001) с содержанием азота более 2%.

Концентрация азота в серии исследуемых структур варьировалась путем изменения скорости роста, а также режима работы плазменного источника химически активного азота. На основе полученной информации о температурной эволюции ФЛ отклика гетероструктур сделаны выводы о природе излучательных переходов: так межзонные переходы в образце с концентрацией встроенного азота в 5% вносят основной вклад в ФЛ отклик при температурах выше 60К, в то время как во всем исследуемом диапазоне температур (5 - 160К) ФЛ отклик GaN0.03P0.97, что продемонстрировано на рисунке 2 Ь) соответствует закону Варшни и определяется рекомбинацией донорно-акцепторных пар [А4]. Анализ данных рентгеноструктурного анализа и просвечивающей электронной микроскопии показал, что релаксация упругих напряжений в решеточно-рассогласованных слоях гетероструктур GaNxP1-x/GaP/Si(001) с содержанием азота в диапазоне от 3 до 5% происходит за счет образования структурных дефектов в виде двойниковых ламелей с плоскостью двойникования типа {111}. Вследствие образования структурных дефектов исследуемые азотсодержащие гетероструктуры, при температуре 300К демонстрируют фотолюминесцентный отклик в широком диапазоне длин волн (~ 200 нм), при этом, с увеличением концентрации азота от 0.3% до 5.05% положение максимума сигнала ФЛ интенсивности сдвигается от ~ 650 до ~ 705 нм [А4],[А5].

Показано, что в азотсодержащих слоях при длине волны возбуждающего излучения 532 нм наблюдается увеличение интенсивности сигнала комбинационного рассеяния света (КРС) за счет условий близким к резонансным, что связано с переходом к прямозонной электронной структуре и изменением ширины запрещенной зоны. При этом, помимо сдвига GaP-подобных полос КРС в твердых растворах GaNxP1-x возникает дополнительная полоса рассеяния, индуцированная структурным беспорядком, а также полоса рассеяния на поверхностных оптических фононах, предположительно возбуждающихся на границах двойникования [А1],[А4].

Рисунок 2 и) Светлопольные ПЭМ изображения исследуемой гетероструктуры GaN0.03P0.97/GaP/Si, Ь) температурная эволюция сигнала ФЛ GaN0.03P0.97/GaP/Si гетероструктуры. Верхняя вставка: Спектры ФЛ, полученные при 5 К с различной мощностью накачки лазера. Нижняя вставка: зависимость положения максимума сигнала ФЛ от температуры.

В четвертой главе «Оптические свойства и особенности кристаллической структуры гетероструктур GaP-на-сапфире» представлены результаты исследования взаимосвязей между структурными особенностями и оптическими свойствам гетероструктур полупроводник-на-изоляторе на основе эпитаксиальных слоев GaP, выращенных на решеточно-рассогласованных оптически прозрачных диэлектрических подложках Al20з(0001). Структурные свойства пленок исследовались взаимодополняющими методами рентгенодифракционного картографирования обратного пространства и спектроскопии КРС. Оптических характеристики тонких пленок GaP -спектральными зависимостями показателя преломления и коэффициента экстинкции восстановлены на основе данных спектральной эллипсометрии. Представлен анализ взаимосвязей между оптическими свойствами, структурными особенностями и морфологией поверхности гетероструктур.

На основе анализа рентгенодифракционных карт обратного пространства и данных ПЭМ в геометрии поперечного сечения, полученных в области гетероинтерфейса GaP/Al20з, установлено, что формирование слоев GaP на

поверхности А1203(0001) осуществляется эпитаксиально за счет согласования на гетероинтерфейсе групп атомных плоскостей GaP (111} и А1203{1102} с соотношением периодов атомных плоскостей слоя и подложки 5 к 4. При этом реализуются следующие эпитаксиальные соотношения пленки и подложки GaP [112 ] (111) II А1203 [1100] (0001). Основными структурными дефектами является двойникование по наклонным плоскостями (111}, при этом малая плотность двойниковых дефектов по плоскости роста (111) объясняется полярностью слоя GaP типа (111 )А. Показано, что вследствие отсутствия прямого соответствия решеток слоя и подложки в пленке может наблюдаться случайный разворот зерен с углом разориентации вокруг оси [111] до ± 3°. При этом, разориентация кристаллитов в слоях GaP-на-сапфире делает невозможным определение их размеров на основе данных рентгеноструктурного анализа. В работе показано, что несмотря на это, структурное совершенство слоёв GaP-на-сапфире можно качественно оценить по появлению индуцированных беспорядком дополнительных полос КРС [А6].

Установлено, что основной вклад в оптические потери эпитаксиальных слоев GaP-на-сапфире вносит рассеяние на неоднородностях поверхности. Среднеквадратичная шероховатость поверхности может быть снижена до 3.8 нм за счет предварительного формирования низкотемпературного нуклеационного слоя GaP, при этом красное смещение края поглощения вследствие структурного несовершенства слоя составляет менее 0.2 эВ, а спектральная зависимость значения показателя преломления в спектральном диапазоне 550 - 1700 нм соответствует значениям объемного монокристаллического GaP.

Рисунок 3 а) Схематическое представление решеточного согласования на интерфейсе GaP/AhOз. Пунктирной линией отмечена плоскость двойникования {111} в решетке GaP, Ь) ПЭМ изображения гетерограницы слоя GaP(111) на Ah0з(0001), выращенного по двухстадийной методике #B, ^ Изображение, полученное методом пространственной Фурье-фильтрации рисунка Ь) c выделенной периодичностью соответствующей плоскостям решетки GaP и решетки Ah0з, красные стрелки указывают согласование плоскостей решеток

5 к 4. На вставке: соответствующий Фурье образ - белые и зеленые круги обозначают выбранные пространственные частотные составляющие в отфильтрованном изображении.

Проведенные исследования позволили сформулировать требования и рекомендации к технологии МПЭ для формирования гетероструктур GaP-на-сапфире высокого оптического качества (Рисунок 4 а) и с)). Показано, что синтезированные структуры пригодны для дальнейшего формирования функциональных элементов нанофотоники методами электронной литографии и сухого плазмохимического травления, например, высокодобротных гибридных оптических наноантенн АиЮаР (Рисунок 4 Ь)) [А6].

2,0

Энергия излучения, эВ

2,5 3,0 3,5

2,5

Монокристалл GaP GaP-на-сапфире

3,5

4,0

Рисунок 4 a) Фотография структуры с эпитаксиальным слоем GaP (111) толщиной 200 нм, выращенным на прозрачной подложке Ah03(0001), b) РЭМ- изображение одиночной GaP наноантенны, на вставке - АСМ-топография исходной поверхности эпитаксиальной структуры GaP/Ak03, c) Спектральные зависимости коэффициента поглощения эпитаксиального слоя GaP на Ah03 и объемного монокристаллического GaP.

Пятая глава «Структурные и оптические свойства эпитаксиальных наноструктур A3B5 на кремнии» диссертации посвящена исследованию структурных и оптических свойств непланарных гетероструктур на основе нитевидных нанокристаллов GaP, а также азотсодержащих твердых растворов на его основе на кремнии.

В первой части пятой главы «Стабилизация вюрцитной метастабильной фазы GaP в самокаталитических нитевидных нанокристаллах» представлены результаты исследования структурно-фазовых превращений в ННК GaP, формирующихся по самокаталитическому механизму пар-жидкость-кристалл, вызванных изменением ростовых условий в процессе МПЭ. Показано, что основной проблемой, затрудняющей оценку структурных и оптических свойств эпитаксиальных массивов ННК, является неконтролируемое формирование на поверхности подложки трехмерного островкового слоя, объем которого может превышать объем ННК в несколько раз. В главе описан разработанный метод пробоподготовки, позволяющий применить метод порошковой рентгеновской дифрактометрии с использованием микрофокусного лабораторного источника

рентгеновского излучения для фазового анализа отделенных от ростовой подложки массивов ННК. Исследуемая серия структур представляла собой массивы ННК GaP, выращенные на поверхности SiOx/Si(111) при разной температуре подложки (590, 610, 620 °С) и состоящие из двух сегментов с равной продолжительностью роста. Верхний сегмент ННК формировался при увеличенном в 1.5 раза давлении молекулярного потока Р2. На основе данных растровой и просвечивающей электронной микроскопии было показано, что увеличение молекулярного потока пятой группы в процессе МПЭ может приводить к постепенному поглощению каталитической галлиевой капли. В результате, при достижении критического объема Ga- капли, формирующиеся под каталитической каплей слои GaP кристаллизуются в метастабильной структуре типа вюрцита. Методами рентгеноструктурного анализа и оптической микроспектроскопии КРС показано, что формирование вюрцитной модификации GaP наблюдается только в вертикально ориентированных ННК [А7],[А8]. Развитый в работе комплекс методик количественного анализа фазового состава самокаталитических массивов ННК GaP, позволил определить условия процесса МПЭ, способствующие эпитаксиальной стабилизации вюрцитной фазы GaP в самокаталитических ННК в виде сегментов протяженностью до 500 нм (см. рисунок 5), и как следствие, уточнить параметры элементарной ячейки метастабильной вюрцитной модификации GaP, при комнатной температуре составляющие 3.839 ± 0.007 А и 6.340 ± 0.015 А, соответственно [А7],[А9].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Коваль Ольга Юрьевна, 2022 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Rietveld H. M. A profile refinement method for nuclear and magnetic structures // Journal of Applied Crystallography - 1969. - Vol. 2. - P. 65-71.

2. Lu X., Gao X., Li C., Ren J., Guo X. & La P. Electronic structure and optical properties of doped gallium phosphide: A first-principles simulation // Physics Letters A - 2017. - Vol. 381. - P. 2986-2992.

3. Lorenz M. R., Pettit G. D. & Taylor R. C. Band Gap of Gallium Phosphide from 0 to 900°K and Light Emission from Diodes at High Temperatures // Physical Review - 1968. - Vol. 171. - P. 876-881.

4. Moskalyk R. R. Gallium: the backbone of the electronics industry // Minerals Engineering - 2003. - Vol. 16. - P. 921-929.

5. Koval O. Y. et al. Structural and optical characterization of dilute phosphide planar heterostructures with high nitrogen content on silicon // CrystEngComm

- 2020. - Vol. 22. - P. 283-292.

6. Sukrittanon S., Dobrovolsky A., Kang W.-M., Jang J.-S., Kim B.-J., Chen W. M., Buyanova I. A. & Tu C. W. Growth and characterization of dilute nitride GaN x P 1-x nanowires and GaN x P 1-x /GaN y P 1-y core/shell nanowires on Si (111) by gas source molecular beam epitaxy // Applied Physics Letters - 2014. - Vol. 105. - P. 072107.

7. Buyanova I. A., Pozina G., Bergman J. P., Chen W. M., Xin H. P. & Tu C. W. Time-resolved studies of photoluminescence in GaNxP 1-x alloys: Evidence for indirect-direct band gap crossover // Applied Physics Letters - 2002. - Vol. 81.

- P. 52-54.

8. Shan W., Walukiewicz W., Yu K. M., Wu J., Ager J. W., Haller E. E., Xin H. P. & Tu C. W. Nature of the fundamental band gap in GaNxP1-x alloys // Applied Physics Letters - 2000. - Vol. 76. - P. 3251-3253.

9. Lan Y., Li J., Wong-Ng W., Derbeshi R., Li J. & Lisfi A. Free-Standing Self-Assemblies of Gallium Nitride Nanoparticles: A Review // Micromachines -2016. - Vol. 7. - P. 121.

10. Bi W. G. & Tu C. W. N incorporation in GaP and band gap bowing of GaN x P

1- x // Applied Physics Letters - 1996. - Vol. 69. - P. 3710-3712.

11. Kuech T. F., Babcock S. E. & Mawst L. Growth far from equilibrium: Examples from III-V semiconductors // Applied Physics Reviews - 2016. - Vol. 3. - P. 040801.

12. Fedorov V. V. et al. Droplet epitaxy mediated growth of GaN nanostructures on Si (111) via plasma-assisted molecular beam epitaxy // CrystEngComm - 2018. - Vol. 20. - P. 3370-3380.

13. Bolshakov A. D. et al. Effects of the surface preparation and buffer layer on the morphology, electronic and optical properties of the GaN nanowires on Si // Nanotechnology - 2019. - Vol. 30. - P. 395602.

14. Németh I., Kunert B., Stolz W. & Volz K. Heteroepitaxy of GaP on Si: Correlation of morphology, anti-phase-domain structure and MOVPE growth conditions // Journal of Crystal Growth - 2008. - Vol. 310. - P. 1595-1601.

15. Dietz N., Miller A., Kelliher J. T., Venables D. & Bachmann K. J. Migration-enhanced pulsed chemical beam epitaxy of GaP on Si(001) // Journal of Crystal Growth - 1995. - Vol. 150. - P. 691-695.

16. Kudryashov D. A., Gudovskikh A. S., Mozharov A. M., Bol'shakov A. D., Mukhin I. S. & Alferov Z. I. Simulation of characteristics of double-junction solar cells based on ZnSiP2 heterostructures on silicon substrate // Technical Physics Letters - 2015. - Vol. 41. - P. 1120-1123.

17. Kuroiwa R., Asahi H., Asami K., Kim S.-J., Iwata K. & Gonda S. Optical properties of GaN-rich side of GaNP and GaNAs alloys grown by gas-source molecular beam epitaxy // Applied Physics Letters - 1998. - Vol. 73. - P. 26302632.

18. Dagnelund D., Wang X. J., Tu C. W., Polimeni A., Capizzi M., Chen W. M. & Buyanova I. A. Effect of postgrowth hydrogen treatment on defects in GaNP // Applied Physics Letters - 2011. - Vol. 98. - P. 141920.

19. Sciana B., Dawidowski W., Radziewicz D., Jadczak J., López-Escalante M. C., González de la Cruz V. & Gabás M. Influence of As-N Interstitial Complexes on Strain Generated in GaAsN Epilayers Grown by AP-MOVPE // Energies - 2022.

- Vol. 15. - P. 3036.

20. Fathpour S. Silicon photonics Handbook of Optoelectronics // Concepts, Devices, and Techniques - 2017.

21. Zhang C., Yang B., Chen J., Wang D., Zhang Y., Li S., Dai X., Zhang S. & Lu M. All-inorganic silicon white light-emitting device with an external quantum efficiency of 10% // Optics Express - 2020. - Vol. 28. - P. 194.

22. Mokkapati S. & Jagadish C. III-V compound SC for optoelectronic devices // Materials Today - 2009. - Vol. 12. - P. 22-32.

23. Muthu S., Schuurmans F. J. & Pashley M. D. Red, green, and blue LED based white light generation: issues and control in // Conference Record of the 2002 IEEE Industry Applications Conference. 37th IAS Annual Meeting (Cat. No.02CH37344) (IEEE). - Vol. 1. - P. 327-333.

24. Craford M. G. An overview of visible light emitting diode (LED) development and the potential for AllnGaP devices // IEEE Transactions on Electron Devices

- 1993. - Vol. 40. - P. 2098.

25. Dimroth F. et al. Wafer bonded four-junction GaInP/GaAs//GaInAsP/GaInAs concentrator solar cells with 44.7% efficiency // Progress in Photovoltaics: Research and Applications - 2014. - Vol. 22. - P. 277-282.

26. Williams C. K., Glisson T. H., Hauser J. R. & Littlejohn M. A. Energy bandgap and lattice constant contours of iii-v quaternary alloys of the form Ax By Cz D or ABx Cy Dz // Journal of Electronic Materials - 1978. - Vol. 7. - P. 639-646.

27. Stringfellow G. B. Spinodal decomposition and clustering in III/V alloys // Journal of Electronic Materials - 1982. - Vol. 11. - P. 903-918.

28. Richardson C. J. K. & Lee M. L. Metamorphic epitaxial materials // MRS Bulletin - 2016. - Vol. 41. - P. 193-198.

29. Lee K. E. & Fitzgerald E. A. Metamorphic transistors: Building blocks for hetero-integrated circuits // MRS Bulletin - 2016. - Vol. 41. - P. 210-217.

30. Grassman T. J., Carlin J. A., Ratcliff C., Chmielewski D. J. & Ringel S. A. Epitaxially-grown metamorphic GaAsP/Si dual-junction solar cells in // 2013 IEEE 39th Photovoltaic Specialists Conference (PVSC) (IEEE, 2013). - P. 0149-

0153. doi: 10.1109/PVSC.2013.6744117

31. France R. M. et al. Design flexibility of ultra-high efficiency 4-junction inverted metamorphic solar cells in // 2015 IEEE 42ndPhotovoltaic Specialist Conference (PVSC) (IEEE, 2015). - P. 1-3. doi:10.1109/PVSC.2015.7356439

32. Tournie E., Cerutti L., Rodriguez J.-B., Liu H., Wu J. & Chen S. Metamorphic III-V semiconductor lasers grown on silicon // MRS Bulletin - 2016. - Vol. 41.

- P. 218-223.

33. Grassman T. J., Brenner M. R., Gonzalez M., Carlin A. M., Unocic R. R., Dehoff R. R., Mills M. J. & Ringel S. A. Characterization of Metamorphic GaAsP/Si Materials and Devices for Photovoltaic Applications // IEEE Transactions on Electron Devices - 2010. - Vol. 57. - P. 3361-3369.

34. Growth and Characterization of GaP/GaPAs Nanowire Heterostructures with Controllable Composition doi: 10.1002/PSSR.201900350

35. Saive R., Emmer H., Chen C. T., Zhang C., Honsberg C. & Atwater H. Study of the Interface in a GaP/Si Heterojunction Solar Cell // IEEE Journal of Photovoltaics - 2018. - Vol. 8. - P. 1568-1576.

36. Sukrittanon S., Liu R., Breeden M. C., Pan J. L., Jungjohann K. L., Tu C. W. & Dayeh S. A. Radial direct bandgap p-i-n GaNP microwire solar cells with enhanced short circuit current // Journal of Applied Physics - 2016. - Vol. 120.

- P. 055702.

37. Rudko G. Y., Buyanova I. A., Chen W. M., Xin H. P. & Tu C. W. Temperature behavior of the GaNP band gap energy // Solid-State Electronics - 2003. - Vol. 47. - P. 493-496.

38. Khoury M., Tottereau O., Feuillet G., Vennegues P. & Züniga-Perez J. Evolution and prevention of meltback etching: Case study of semipolar GaN growth on patterned silicon substrates // Journal of Applied Physics - 2017. - Vol. 122. -P. 105108.

39. Ji J.-Y. & Shen T.-C. A scanning tunneling microscopy study of PH3 adsorption on Si(111)-7*7 surfaces, P-segregation and thermal desorption // Surface Science

- 2007. - Vol. 601. - P. 1768-1774.

40. Vitali L., Ramsey M. G. & Netzer F. P. Substitutional geometry and strain effects in overlayers of phosphorus on Si(111) // Physical Review B - 1998. - Vol. 57.

- P. 15376-15384.

41. Dufour G., Rochet F., Roulet H. & Sirotti F. Contrasted behavior of Si(001) and Si(111) surfaces with respect to NH3 adsorption and thermal nitridation: a N 1s and Si 2p core level study with synchrotron radiation // Surface Science - 1994.

- Vol. 304. - P. 33-47.

42. Yi W., Chen J. & Sekiguchi T. Electron-Beam-Induced Current and Cathodoluminescence Study of Dislocations in SrTiO3 // Crystals - 2020. - Vol. 10. - P. 736.

43. Lucci I. et al. Universal description of III-V/Si epitaxial growth processes // Physical Review Materials - 2018. - Vol. 2. - P. 060401.

44. Takagi Y., Yonezu H., Samonji K., Tsuji T. & Ohshima N. Generation and Suppression of Stacking Faults in Gap Layers Grown on Si(100) Substrates by Molecular Beam Epitaxy and Migration Enhanced Epitaxy // MRS Proceedings

- 1996. - Vol. 441. - P. 157.

45. Guo P., Li Z., Liu S., Xue J., Wu G., Li H. & Zhao X. S. Electrochemical properties of colloidal nanocrystal assemblies of manganese ferrite as the electrode materials for supercapacitors // Journal of Materials Science - 2017. -Vol. 52. - P. 5359-5365.

46. Takagi Y., Yonezu H., Samonji K., Tsuji T. & Ohshima N. Generation and suppression process of crystalline defects in GaP layers grown on misoriented Si(100) substrates // Journal of Crystal Growth - 1998. - Vol. 187. - P. 42-50.

47. Yamane K., Kobayashi T., Furukawa Y., Okada H., Yonezu H. & Wakahara A. Growth of pit-free GaP on Si by suppression of a surface reaction at an initial growth stage // Journal of Crystal Growth - 2009. - Vol. 311. - P. 794-797.

48. Volz K., Beyer A., Witte W., Ohlmann J., Nemeth I., Kunert B. & Stolz W. GaP-nucleation on exact Si (001) substrates for III/V device integration // Journal of Crystal Growth - 2011. - Vol. 315. - P. 37-47.

49. Grassman T. J., Carlin J. A., Galiana B., Yang L.-M., Yang F., Mills M. J. &

Ringel S. A. Nucleation-related defect-free GaP/Si(100) heteroepitaxy via metal-organic chemical vapor deposition // Applied Physics Letters - 2013. - Vol. 102.

- P. 142102.

50. Lin A. C., Bassiri R., Omar S., Markosyan A. S., Lantz B., Route R., Byer R. L., Harris J. S. & Fejer M. M. Epitaxial growth of GaP/AlGaP mirrors on Si for low thermal noise optical coatings // Optical Materials Express - 2015. - Vol. 5. - P. 1890.

51. Takano Y., Hisaka M., Fujii N., Suzuki K., Kuwahara K. & Fuke S. Reduction of threading dislocations by InGaAs interlayer in GaAs layers grown on Si substrates // Applied Physics Letters - 1998. - Vol. 73. - P. 2917-2919.

52. Ping Wang Y. et al. Quantitative evaluation of microtwins and antiphase defects in GaP/Si nanolayers for a III-V photonics platform on silicon using a laboratory X-ray diffraction setup // Journal of Applied Crystallography - 2015. - Vol. 48.

- P. 702-710.

53. Cirlin G. E. et al. Self-catalyzed, pure zincblende GaAs nanowires grown on Si(111) by molecular beam epitaxy // Physical Review B - 2010. - Vol. 82. - P. 035302.

54. Mozharov A. M., Bolshakov A. D., Kudryashov D. A., Kryzhanovskaya N. V, Cirlin G. E., Mukhin I. S., Harmand J. C. & Tchernysheva M. Modeling, synthesis and study of highly efficient solar cells based on III-nitride nanowire arrays grown on Si substrates // Journal of Physics: Conference Series - 2015. -Vol. 643. - P. 012115.

55. Palucka T. 50 years ago: How Holonyak won the race to invent visible LEDs // MRS Bulletin - 2012. - Vol. 37. - P. 963-966.

56. Wight D. R. Green luminescence efficiency in gallium phosphide // Journal of Physics D: Applied Physics - 1977. - Vol. 10. - P. 431-454.

57. Vaclavik J. & Vapenka D. Gallium Phosphide as a material for visible and infrared optics // EPJ Web of Conferences - 2013. - Vol. 48. - P. 00028.

58. Thomas D. G., Hopfield J. J. & Frosch C. J. Isoelectronic Traps Due to Nitrogen in Gallium Phosphide // Physical Review Letters - 1965. - Vol. 15. - P. 857-

59. Suemune I., Uesugi K. & Ganapathy S. MOMBE Growth and Characterization of III-V-N Compounds and Application to InAs Quantum Dots in // Dilute Nitride Semiconductors (Elsevier, 2005). - P. 137-155. doi:10.1016/B978-008044502-1/50004-4

60. Bellaiche L., Wei S.-H. & Zunger A. Band gaps of GaPN and GaAsN alloys // Applied Physics Letters - 1997. - Vol. 70. - P. 3558-3560.

61. Xin H. P., Tu C. W., Zhang Y. & Mascarenhas A. Effects of nitrogen on the band structure of GaNxP1-x alloys // Applied Physics Letters - 2000. - Vol. 76. - P. 1267-1269.

62. Physics and Applications of Dilute Nitrides (CRC Press, 2004). doi:10.1201/9781482296495

63. Miyoshi S., Yaguchi H., Onabe K., Ito R. & Shiraki Y. Metalorganic vapor phase epitaxy of GaP 1- x N x alloys on GaP // Applied Physics Letters - 1993. - Vol. 63. - P. 3506-3508.

64. Baillargeon J. N., Cheng K. Y., Hofler G. E., Pearah P. J. & Hsieh K. C. Luminescence quenching and the formation of the GaP1-xN x alloy in GaP with increasing nitrogen content // Applied Physics Letters - 1992. - Vol. 60. - P. 2540-2542.

65. Kuyyalil J. et al. Nitrogen-phosphorus competition in the molecular beam epitaxy of GaPN // Journal of Crystal Growth - 2013. - Vol. 377. - P. 17-21.

66. Buyanova I. A., Chen W. M., Goldys E. M., Xin H. P. & Tu C. W. Structural properties of a GaNxP1-x alloy: Raman studies // Applied Physics Letters -2001. - Vol. 78. - P. 3959-3961.

67. Xin H. P., Izadifard M., Tu C. W., Chen W. M. & Buyanova I. A. Origin of bandgap bowing in GaNP alloys // IEE Proceedings - Optoelectronics - 2004. -Vol. 151. - P. 389-392.

68. Koshelev K., Kruk S., Melik-Gaykazyan E., Choi J.-H., Bogdanov A., Park H.-G. & Kivshar Y. Subwavelength dielectric resonators for nonlinear nanophotonics // Science - 2020. - Vol. 367. - P. 288-292.

69. Cambiasso J., Grinblat G., Li Y., Rakovich A., Cortés E. & Maier S. A. Bridging the Gap between Dielectric Nanophotonics and the Visible Regime with Effectively Lossless Gallium Phosphide Antennas // Nano Letters - 2017. - Vol. 17. - P. 1219-1225.

70. Roelkens G., Liu L., Liang D., Jones R., Fang A., Koch B. & Bowers J. III-V/silicon photonics for on-chip and intra-chip optical interconnects // Laser & Photonics Reviews - 2010. - Vol. 4. - P. 751-779.

71. Martin A., Combrié S., de Rossi A., Beaudoin G., Sagnes I. & Raineri F. Nonlinear gallium phosphide nanoscale photonics [Invited] // Photonics Research

- 2018. - Vol. 6. - P. B43.

72. Eyres L. A., Tourreau P. J., Pinguet T. J., Ebert C. B., Harris J. S., Fejer M. M., Becouarn L., Gerard B. & Lallier E. All-epitaxial fabrication of thick, orientation-patterned GaAs films for nonlinear optical frequency conversion // Applied Physics Letters - 2001. - Vol. 79. - P. 904-906.

73. Lin A. C., Harris J. S. & Fejer M. M. Two-dimensional III-V nucleation on Si for nonlinear optics // Journal of Vacuum Science & Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena -2011. - Vol. 29. - P. 03C120.

74. Brixius K., Beyer A., Mette G., Güdde J., Dürr M., Stolz W., Volz K. & Höfer U. Second-harmonic generation as a probe for structural and electronic properties of buried GaP/Si(0 0 1) interfaces // Journal of Physics: Condensed Matter -2018. - Vol. 30. - P. 484001.

75. Guillemé P. et al. Antiphase domain tailoring for combination of modal and 4 -quasi-phase matching in gallium phosphide microdisks // Optics Express - 2016.

- Vol. 24. - P. 14608.

76. Li Z. & Szlufarska I. Multiphysics model of chemical aging in frictional contacts // Physical Review Materials - 2018. - Vol. 2. - P. 063602.

77. Ayers J. E. Compliant Substrates for Heteroepitaxial Semiconductor Devices: Theory, Experiment, and Current Directions // Journal of Electronic Materials -2008. - Vol. 37. - P. 1511-1523.

78. Yonezu H., Furukawa Y. & Wakahara A. III-V epitaxy on Si for photonics applications // Journal of Crystal Growth - 2008. - Vol. 310. - P. 4757-4762.

79. Burla M., Cortés L. R., Li M., Wang X., Chrostowski L. & Azaña J. Integrated waveguide Bragg gratings for microwave photonics signal processing // Optics Express - 2013. - Vol. 21. - P. 25120.

80. Demeester P., Pollentier I., Dobbelaere P. De, Brys C. & Daele P. Van. Epitaxial lift-off and its applications // Semiconductor Science and Technology - 1993. -Vol. 8. - P. 1124-1135.

81. O'Mahony D., Hossain M. N., Justice J., Pelucchi E., O'Riordan A., Roycroft B. & Corbett B. High index contrast optical platform using gallium phosphide on sapphire: an alternative to SOI? in // Silicon Photonics and Photonic Integrated Circuits III (2012). - Vol. 8431. - P. 84311H.

82. Tassev V. et al. Progress in orientation-patterned GaP for next-generation nonlinear optical devices in (ed. Vodopyanov, K. L.) (2013). - P. 86040V. doi:10.1117/12.2008057

83. Parsons D. F. & Coleman P. D. Far Infrared Optical Constants of Gallium Phosphide // Applied Optics - 1971. - Vol. 10. - P. 1683_1.

84. Fedorov V. V. et al. Gallium Phosphide Nanowires in a Free-Standing, Flexible, and Semitransparent Membrane for Large-Scale Infrared-to-Visible Light Conversion // ACS Nano - 2020. - Vol. 14. - P. 10624-10632.

85. Trofimov P., Pushkarev A. P., Sinev I. S., Fedorov V. V., Bruyère S., Bolshakov A., Mukhin I. S. & Makarov S. V. Perovskite-Gallium Phosphide Platform for Reconfigurable Visible-Light Nanophotonic Chip // ACS Nano - 2020. - Vol. 14. - P. 8126-8134.

86. Wilson D. J., Schneider K., Hönl S., Anderson M., Baumgartner Y., Czornomaz L., Kippenberg T. J. & Seidler P. Integrated gallium phosphide nonlinear photonics // Nature Photonics - 2020. - Vol. 14. - P. 57-62.

87. Mârtensson T., Svensson C. P. T., Wacaser B. A., Larsson M. W., Seifert W., Deppert K., Gustafsson A., Wallenberg L. R. & Samuelson L. Epitaxial III-V Nanowires on Silicon // Nano Letters - 2004. - Vol. 4. - P. 1987-1990.

88. Lin Chang, Garrett D. Cole G. M. and J. E. B. CSOI: Beyond Silicon-on-Insulator Photonics // OPTICS & PHOTONICS NEWS - 2022.

89. Kuznetsov A. I., Miroshnichenko A. E., Brongersma M. L., Kivshar Y. S. & Luk'yanchuk B. Optically resonant dielectric nanostructures // Science - 2016. -Vol. 354.

90. Smirnova D. & Kivshar Y. S. Multipolar nonlinear nanophotonics // Optica -2016. - Vol. 3. - P. 1241.

91. Suh J. Y. & Odom T. W. Nonlinear properties of nanoscale antennas // Nano Today - 2013. - Vol. 8. - P. 469-479.

92. Krasnok A. E., Maksymov I. S., Denisyuk A. I., Belov P. A., Miroshnichenko A. E., Simovski C. R. & Kivshar Y. S. Optical nanoantennas // Physics-Uspekhi -2013. - Vol. 56. - P. 539-564.

93. Remesh V., Grinblat G., Li Y., Maier S. A. & van Hulst N. F. Coherent Multiphoton Control of Gallium Phosphide Nanodisk Resonances // ACS Photonics - 2019. - Vol. 6. - P. 2487-2491.

94. Sanatinia R., Anand S. & Swillo M. Modal Engineering of Second-Harmonic Generation in Single GaP Nanopillars // Nano Letters - 2014. - Vol. 14. - P. 5376-5381.

95. Sanatinia R., Swillo M. & Anand S. Surface Second-Harmonic Generation from Vertical GaP Nanopillars // Nano Letters - 2012. - Vol. 12. - P. 820-826.

96. Sanatinia R., Anand S. & Swillo M. Experimental quantification of surface optical nonlinearity in GaP nanopillar waveguides // Optics Express - 2015. -Vol. 23. - P. 756.

97. Lake D. P., Mitchell M., Jayakumar H., dos Santos L. F., Curic D. & Barclay P. E. Efficient telecom to visible wavelength conversion in doubly resonant gallium phosphide microdisks // Applied Physics Letters - 2016. - Vol. 108. - P. 031109.

98. Anthur A. P. et al. Continuous Wave Second Harmonic Generation Enabled by Quasi-Bound-States in the Continuum on Gallium Phosphide Metasurfaces // Nano Letters - 2020. - Vol. 20. - P. 8745-8751.

99. Khmelevskaia D. et al. Directly grown crystalline gallium phosphide on sapphire

for nonlinear all-dielectric nanophotonics // Applied Physics Letters - 2021. -Vol. 118. - P. 201101.

100. Grinblat G. et al. Efficient ultrafast all-optical modulation in a nonlinear crystalline gallium phosphide nanodisk at the anapole excitation // Science Advances - 2020. - Vol. 6.

101. Anthur A. P., Zhang H., Akimov Y., Rong Ong J., Kalashnikov D., Kuznetsov A. I. & Krivitsky L. Second harmonic generation in gallium phosphide nano-waveguides // Optics Express - 2021. - Vol. 29. - P. 10307.

102. Emmer H. et al. Fabrication of Single Crystal Gallium Phosphide Thin Films on Glass // Scientific Reports - 2017. - Vol. 7. - P. 4643.

103. Thomas N., Barbour R. J., Song Y., Lee M. L. & Fu K.-M. C. Waveguide-integrated single-crystalline GaP resonators on diamond // Optics Express -2014. - Vol. 22. - P. 13555.

104. Tilmann B. et al. Nanostructured amorphous gallium phosphide on silica for nonlinear and ultrafast nanophotonics // Nanoscale Horizons - 2020. - Vol. 5. -P. 1500-1508.

105. Melli M. et al. Gallium phosphide optical metasurfaces for visible light applications // Scientific Reports - 2020. - Vol. 10. - P. 20694.

106. Gao J., Zhan Q. & Sarangan A. M. High-index low-loss gallium phosphide thin films fabricated by radio frequency magnetron sputtering // Thin Solid Films -2011. - Vol. 519. - P. 5424-5428.

107. Starosta K., Zelinka J., Berkova D. & Kohout J. R.f. sputtering of gallium phosphide thin films // Thin Solid Films - 1979. - Vol. 61. - P. 241-248.

108. Wang B.-P., Zhang Z.-C. & Zhang N. Fabrication and optical properties of gallium phosphide nanoparticulate thin film // Solid State Sciences - 2010. - Vol. 12. - P. 1188-1191.

109. Guillemé P. et al. Second harmonic generation in gallium phosphide microdisks on silicon: from strict -4 to random quasi-phase matching // Semiconductor Science and Technology - 2017. - Vol. 32. - P. 065004.

110. Tassev V. et al. Epitaxial growth of quasi-phase matched GaP for nonlinear

applications: Systematic process improvements // Journal of Crystal Growth -2012. - Vol. 352. - P. 72-77.

111. Wang C. . & McFarlane S. . Epitaxial growth and characterization of GaP on insulating substrates // Journal of Crystal Growth - 1972. - Vol. 13-14. - P. 262267.

112. Manasevit H. M. Single-crystal gallium arsenide on insulating substrates // Applied Physics Letters - 1968. - Vol. 12. - P. 156-159.

113. Manasevit H. M. & Simpson W. I. The Use of Metal-Organics in the Preparation of Semiconductor Materials // Journal of The Electrochemical Society - 1969. -Vol. 116. - P. 1725.

114. Cho A. Y. Epitaxial Growth of Gallium Phosphide on Cleaved and Polished (111) Calcium Fluoride // Journal of Applied Physics - 1970. - Vol. 41. - P. 782-786.

115. No Title

116. Akhmetov V. D., Bzinkovskaya I. S., Bolotov V. V. & Lovyagin R. N. Depth distribution of growth defects in GaP films on sapphire synthesized in vacuum // Physica Status Solidi (a) - 1981. - Vol. 65. - P. K9-K12.

117. Saha S. K., Kumar R., Kuchuk A., Alavijeh M. Z., Maidaniuk Y., Mazur Y. I., Yu S.-Q. & Salamo G. J. Crystalline GaAs Thin Film Growth on a c-Plane Sapphire Substrate // Crystal Growth & Design - 2019. - Vol. 19. - P. 50885096.

118. Kumar R. et al. GaAs layer on c-plane sapphire for light emitting sources // Applied Surface Science - 2021. - Vol. 542. - P. 148554.

119. Bakkers E. P. A. M., Borgstrom M. T. & Verheijen M. A. Epitaxial Growth of III-V Nanowires on Group IV Substrates // MRS Bulletin - 2007. - Vol. 32. - P. 117-122.

120. Hyun J. K., Zhang S. & Lauhon L. J. Nanowire Heterostructures // Annual Review of Materials Research - 2013. - Vol. 43. - P. 451-479.

121. Roche E. et al. Circumventing the miscibility gap in InGaN nanowires emitting from blue to red // Nanotechnology - 2018. - Vol. 29. - P. 465602.

122. Dubrovskii V. G., Koryakin A. A. & Sibirev N. V. Understanding the

composition of ternary III-V nanowires and axial nanowire heterostructures in nucleation-limited regime // Materials & Design - 2017. - Vol. 132. - P. 400408.

123. Guo X., Ying Y. & Tong L. Photonic Nanowires: From Subwavelength Waveguides to Optical Sensors // Accounts of Chemical Research - 2014. - Vol. 47. - P. 656-666.

124. Dick K. A., Caroff P., Bolinsson J., Messing M. E., Johansson J., Deppert K., Wallenberg L. R. & Samuelson L. Control of III-V nanowire crystal structure by growth parameter tuning // Semiconductor Science and Technology - 2010. -Vol. 25. - P. 024009.

125. Pikhtin A. N. & Hegazy H. H. Fundamental absorption edge of semiconductor alloys with the direct-gap energy-band structure // Semiconductors - 2009. - Vol. 43. - P. 1259-1266.

126. Halder N. N., Kelrich A., Cohen S. & Ritter D. Pure wurtzite GaP nanowires grown on zincblende GaP substrates by selective area vapor liquid solid epitaxy // Nanotechnology - 2017. - Vol. 28. - P. 465603.

127. Assali S., Lähnemann J., Vu T. T. T., Jöns K. D., Gagliano L., Verheijen M. A., Akopian N., Bakkers E. P. A. M. & Haverkort J. E. M. Crystal Phase Quantum Well Emission with Digital Control // Nano Letters - 2017. - Vol. 17. - P. 60626068.

128. Breuer S., Pfüller C., Flissikowski T., Brandt O., Grahn H. T., Geelhaar L. & Riechert H. Suitability of Au- and Self-Assisted GaAs Nanowires for Optoelectronic Applications // Nano Letters - 2011. - Vol. 11. - P. 1276-1279.

129. da Silva B. C. et al. Optical Absorption Exhibits Pseudo-Direct Band Gap of Wurtzite Gallium Phosphide // Scientific Reports - 2020. - Vol. 10. - P. 7904.

130. Leandro L. et al. Wurtzite AlGaAs Nanowires // Scientific Reports - 2020. -Vol. 10. - P. 735.

131. Bolinsson J., CaroffP., Mandl B. & Dick K. A. Wurtzite-zincblende superlattices in InAs nanowires using a supply interruption method // Nanotechnology - 2011. - Vol. 22. - P. 265606.

132. Jacobsson D., Panciera F., Tersoff J., Reuter M. C., Lehmann S., Hofmann S., Dick K. A. & Ross F. M. Interface dynamics and crystal phase switching in GaAs nanowires // Nature - 2016. - Vol. 531. - P. 317-322.

133. Panciera F., Baraissov Z., Patriarche G., Dubrovskii V. G., Glas F., Travers L., Mirsaidov U. & Harmand J.-C. Phase Selection in Self-catalyzed GaAs Nanowires // Nano Letters - 2020. - Vol. 20. - P. 1669-1675.

134. Valente J., Godde T., Zhang Y., Mowbray D. J. & Liu H. Light-Emitting GaAs Nanowires on a Flexible Substrate // Nano Letters - 2018. - Vol. 18. - P. 42064213.

135. Khayrudinov V., Remennyi M., Raj V., Alekseev P., Matveev B., Lipsanen H. & Haggren T. Direct Growth of Light-Emitting III-V Nanowires on Flexible Plastic Substrates // ACS Nano - 2020. - Vol. 14. - P. 7484-7491.

136. Li Z., Tan H. H., Jagadish C. & Fu L. III-V Semiconductor Single Nanowire Solar Cells: A Review // Advanced Materials Technologies - 2018. - Vol. 3. -P. 1800005.

137. Ong P.-L. & Levitsky I. Organic / IV, III-V Semiconductor Hybrid Solar Cells // Energies - 2010. - Vol. 3. - P. 313-334.

138. Abramson A. R. et al. Fabrication and Characterization of a Nanowire/Polymer-Based Nanocomposite for a Prototype Thermoelectric Device // Journal of Microelectromechanical Systems - 2004. - Vol. 13. - P. 505-513.

139. Zach M. P., Ng K. H. & Penner R. M. Molybdenum Nanowires by Electrodeposition // Science - 2000. - Vol. 290. - P. 2120-2123.

140. Tchernycheva M. et al. Flexible optoelectronic devices based on nitride nanowires embedded in polymer films in // 2016 IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference (NMDC) (IEEE, 2016). - P. 1-2. doi:10.1109/NMDC.2016.7777136

141. Zhang H. et al. Flexible Photodiodes Based on Nitride Core/Shell p-n Junction Nanowires // ACS Applied Materials and Interfaces - 2016. - Vol. 8. - P. 2619826206.

142. Neplokh V. et al. Substrate-Free InGaN/GaN Nanowire Light-Emitting Diodes

// Nanoscale Research Letters - 2015. - Vol. 10. - P. 447.

143. Chao J.-J., Shiu S.-C., Hung S.-C. & Lin C.-F. GaAs nanowire/poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) hybrid solar cells // Nanotechnology - 2010. - Vol. 21. - P. 285203.

144. Bi H. & LaPierre R. R. A GaAs nanowire/P3HT hybrid photovoltaic device // Nanotechnology - 2009. - Vol. 20. - P. 465205.

145. Guan N., Dai X., Babichev A. V., Julien F. H. & Tchernycheva M. Flexible inorganic light emitting diodes based on semiconductor nanowires // Chemical Science - 2017. - Vol. 8. - P. 7904-7911.

146. Zhang Y., Hrachowina L., Barrigon E., Aberg I. & Borgstrom M. Self-Limiting Polymer Exposure for Vertical Processing of Semiconductor Nanowire-Based Flexible Electronics // ACS Applied Nano Materials - 2020. - Vol. 3. - P. 77437749.

147. Guan N. et al. Flexible White Light Emitting Diodes Based on Nitride Nanowires and Nanophosphors // ACS Photonics - 2016. - Vol. 3. - P. 597-603.

148. Baig S. A., Boland J. L., Damry D. A., Tan H. H., Jagadish C., Johnston M. B. & Joyce H. J. Choice of Polymer Matrix for a Fast Switchable III-V Nanowire Terahertz Modulator // MRS Advances - 2017. - Vol. 2. - P. 1475-1480.

149. Baig S. A. et al. An Ultrafast Switchable Terahertz Polarization Modulator Based on III-V Semiconductor Nanowires // Nano Letters - 2017. - Vol. 17. - P. 26032610.

150. Sun Y., Khang D.-Y., Hua F., Hurley K., Nuzzo R. G. & Rogers J. A. Photolithographic Route to the Fabrication of Micro/Nanowires of III-V Semiconductors // Advanced Functional Materials - 2005. - Vol. 15. - P. 3040.

151. No Title

152. Salehi A., Fu X., Shin D. & So F. Recent Advances in OLED Optical Design // Advanced Functional Materials - 2019. - Vol. 29. - P. 1808803.

153. Monavarian M., Rashidi A. & Feezell D. A Decade of Nonpolar and Semipolar III-Nitrides: A Review of Successes and Challenges // physica status solidi (a) -

2018. - P. 1800628. doi: 10.1002/pssa.201800628

154. Zhang Y., Wu J., Aagesen M. & Liu H. III-V nanowires and nanowire optoelectronic devices // Journal of Physics D: Applied Physics - 2015. - Vol. 48. - P. 463001.

155. Zhang C., Miao X., Chabak K. D. & Li X. A review of III-V planar nanowire arrays: selective lateral VLS epitaxy and 3D transistors // Journal of Physics D: Applied Physics - 2017. - Vol. 50. - P. 393001.

156. Royo M., De Luca M., Rurali R. & Zardo I. A review on III-V core-multishell nanowires: growth, properties, and applications // Journal of Physics D: Applied Physics - 2017. - Vol. 50. - P. 143001.

157. Assali S. et al. Optical study of the band structure of wurtzite GaP nanowires // Journal of Applied Physics - 2016. - Vol. 120. - P. 044304.

158. De Luca M. & Polimeni A. Electronic properties of wurtzite-phase InP nanowires determined by optical and magneto-optical spectroscopy // Applied Physics Reviews - 2017. - Vol. 4. - P. 041102.

159. Sukrittanon S. & Tu C. W. Growth and photoluminescence of self-catalyzed GaP/GaNP core/shell nanowires on Si(111) by gas source molecular beam epitaxy // Applied Physics Letters - 2012. - Vol. 100. - P. 053108.

160. Steidl M., Wu M., Peh K., Kleinschmidt P., Spiecker E. & Hannappel T. Impact of N Incorporation on VLS Growth of GaP(N) Nanowires Utilizing UDMH // Nanoscale Research Letters - 2018. - Vol. 13. - P. 417.

161. Steidl M., Schwarzburg K., Galiana B., Kups T., Supplie O., Kleinschmidt P., Lilienkamp G. & Hannappel T. MOVPE growth of GaP/GaPN core-shell nanowires: N incorporation, morphology and crystal structure // Nanotechnology - 2019. - Vol. 30. - P. 104002.

162. Dobrovolsky A., Chen S., Kuang Y., Sukrittanon S., Tu C. W., Chen W. M. & Buyanova I. A. Optical properties of GaP/GaNP core/shell nanowires: a temperature-dependent study // Nanoscale Research Letters - 2013. - Vol. 8. -P. 239.

163. Dobrovolsky A., Sukrittanon S., Kuang Y., Tu C. W., Chen W. M. & Buyanova

I. A. Energy Upconversion in GaP/GaNP Core/Shell Nanowires for Enhanced Near-Infrared Light Harvesting // Small - 2014. - Vol. 10. - P. n/a-n/a.

164. Filippov S., Sukrittanon S., Kuang Y., Tu C., Persson P. O. Ä., Chen W. M. & Buyanova I. A. Origin of Strong Photoluminescence Polarization in GaNP Nanowires // Nano Letters - 2014. - Vol. 14. - P. 5264-5269.

165. Stehr J. E. et al. Optimizing GaNP Coaxial Nanowires for Efficient Light Emission by Controlling Formation of Surface and Interfacial Defects // Nano Letters - 2015. - Vol. 15. - P. 242-247.

166. Dobrovolsky A., Persson P. O. Ä., Sukrittanon S., Kuang Y., Tu C. W., Chen W. M. & Buyanova I. A. Effects of Polytypism on Optical Properties and Band Structure of Individual Ga(N)P Nanowires from Correlative Spatially Resolved Structural and Optical Studies // Nano Letters - 2015. - Vol. 15. - P. 4052-4058.

167. Assali S. et al. Exploring Crystal Phase Switching in GaP Nanowires // Nano Letters - 2015. - Vol. 15. - P. 8062-8069.

168. Hemesath E. R., Schreiber D. K., Gulsoy E. B., Kisielowski C. F., Petford-Long A. K., Voorhees P. W. & Lauhon L. J. Catalyst Incorporation at Defects during Nanowire Growth // Nano Letters - 2012. - Vol. 12. - P. 167-171.

169. Caroff P., Dick K. A., Johansson J., Messing M. E., Deppert K. & Samuelson L. Controlled polytypic and twin-plane superlattices in iii-v nanowires // Nature Nanotechnology - 2009. - Vol. 4. - P. 50-55.

170. Assali S. et al. Direct Band Gap Wurtzite Gallium Phosphide Nanowires // Nano Letters - 2013. - Vol. 13. - P. 1559-1563.

171. Gagliano L. et al. Pseudodirect to Direct Compositional Crossover in Wurtzite GaP/In x Ga 1- x P Core-Shell Nanowires // Nano Letters - 2016. - Vol. 16. -P. 7930-7936.

172. Im H. S. et al. Strain Mapping and Raman Spectroscopy of Bent GaP and GaAs Nanowires // ACS Omega - 2018. - Vol. 3. - P. 3129-3135.

173. Maliakkal C. B., Gokhale M., Parmar J., Bapat R. D., Chalke B. A., Ghosh S. & Bhattacharya A. Growth, structural and optical characterization of wurtzite GaP nanowires // Nanotechnology - 2019. - Vol. 30. - P. 254002.

174. Huang K. et al. Silver catalyzed gallium phosphide nanowires integrated on silicon and in situ Ag-alloying induced bandgap transition // Nanotechnology -2015. - Vol. 26. - P. 255706.

175. Bolshakov A. D., Mozharov A. M., Sapunov G. A., Fedorov V. V, Dvoretckaia L. N. & Mukhin I. S. Theoretical modeling of the self-catalyzed nanowire growth: nucleation- and adsorption-limited regimes // Materials Research Express - 2017. - Vol. 4. - P. 125027.

176. Tambe M. J., Ren S. & Gradecak S. Effects of Gold Diffusion on n-Type Doping of GaAs Nanowires // Nano Letters - 2010. - Vol. 10. - P. 4584-4589.

177. Perea D. E. et al. Three-Dimensional Nanoscale Composition Mapping of Semiconductor Nanowires // Nano Letters - 2006. - Vol. 6. - P. 181-185.

178. Akopian N., Patriarche G., Liu L., Harmand J.-C. & Zwiller V. Crystal Phase Quantum Dots // Nano Letters - 2010. - Vol. 10. - P. 1198-1201.

179. Kumagai M., Chuang S. L. & Ando H. Analytical solutions of the block-diagonalized Hamiltonian for strained wurtzite semiconductors // Physical Review B - 1998. - Vol. 57. - P. 15303-15314.

180. Takagi Y., Furukawa Y., Wakahara A. & Kan H. Lattice relaxation process and crystallographic tilt in GaP layers grown on misoriented Si(001) substrates by metalorganic vapor phase epitaxy // Journal of Applied Physics - 2010. - Vol. 107. - P. 063506.

181. Létoublon A. et al. X-ray study of antiphase domains and their stability in MBE grown GaP on Si // Journal of Crystal Growth - 2011. - Vol. 323. - P. 409-412.

182. Ptak A. J., Johnston S. W., Kurtz S., Friedman D. J. & Metzger W. K. A comparison of MBE- and MOCVD-grown GaInNAs // Journal of Crystal Growth - 2003. - Vol. 251. - P. 392-398.

183. Iliopoulos E., Adikimenakis A., Dimakis E., Tsagaraki K., Konstantinidis G. & Georgakilas A. Active nitrogen species dependence on radiofrequency plasma source operating parameters and their role in GaN growth // Journal of Crystal Growth - 2005. - Vol. 278. - P. 426-430.

184. Moyer J. A., Gao R., Schiffer P. & Martin L. W. Epitaxial growth of highly-

crystalline spinel ferrite thin films on perovskite substrates for all-oxide devices // Scientific Reports - 2015. - Vol. 5. - P. 10363.

185. Yoshikawa A., Xu K., Taniyasu Y. & Takahashi K. Spectroscopic Ellipsometry in-situ Monitoring/Control of GaN Epitaxial Growth in MBE and MOVPE // physica status solidi (a) - 2002. - Vol. 190. - P. 33-41.

186. Narayanan V., Mahajan S., Bachmann K. J., Woods V. & Dietz N. Antiphase boundaries in GaP layers grown on (001) Si by chemical beam epitaxy // Acta Materialia - 2002. - Vol. 50. - P. 1275-1287.

187. Beyer A., Ohlmann J., Liebich S., Heim H., Witte G., Stolz W. & Volz K. GaP heteroepitaxy on Si(001): Correlation of Si-surface structure, GaP growth conditions, and Si-III/V interface structure // Journal of Applied Physics - 2012.

- Vol. 111. - P. 083534.

188. Momose K., Yonezu H., Fujimoto Y., Furukawa Y., Motomura Y. & Aiki K. Dislocation-free and lattice-matched Si/GaP1-xNx/Si structure for photo-electronic integrated systems // Applied Physics Letters - 2001. - Vol. 79. - P. 4151-4153.

189. Aumann C. E., de Miguel J. J., Kariotis R. & Lagally M. G. Temperature dependence of the step structure of vicinal Si(001) surfaces // Surface Science -1992. - Vol. 275. - P. 1-15.

190. Hanbucken M., Rottger B. & Neddermeyer H. Self-rearrangements of vicinal silicon surfaces // Applied Surface Science - 2000. - Vol. 164. - P. 91-96.

191. Hanbucken M., Rottger B. & Neddermeyer H. Scanning tunneling microscopy on concave-shaped Si(100) substrates // Surface Science - 1995. - Vol. 331-333.

- P. 1028-1032.

192. Ohtani N., Mokler S. M., Zhang J. & Joyce B. A. Investigation of surface reconstruction domain behaviour during Si-GSMBE // Journal of Crystal Growth

- 1993. - Vol. 127. - P. 461-466.

193. Moon S. Y., Yonezu H., Furukawa Y., Kim S. M., Morita Y. & Wakahara A. Dislocation-Free In x Ga 1- x P 1- y N y /GaP 1- z N z Double-Heterostructure Light Emitting Diode on Si Substrate // Japanese Journal of Applied Physics -

2005. - Vol. 44. - P. 1752-1755.

194. Nagano M. Gas-Source Migration-Enhanced Epitaxial Growth of GaP, AlP and AlAs // Japanese Journal of Applied Physics - 1999. - Vol. 38. - P. 3705-3706.

195. Zelazna K., Gladysiewicz M., Polak M. P., Almosni S., Letoublon A., Cornet C., Durand O., Walukiewicz W. & Kudrawiec R. Nitrogen-related intermediate band in P-rich GaNxPyAs1-x-y alloys // Scientific Reports - 2017. - Vol. 7. - P. 15703.

196. Zhongzhe S., Fatt Y. S., Chuin Y. K., Khai L. W., Weijun F., Shanzhong W. & Khee N. T. Incorporation of N into GaAsN under N overpressure and underpressure conditions // Journal of Applied Physics - 2003. - Vol. 94. - P. 1069-1073.

197. Bolshakov A. D. et al. Effective Suppression of Antiphase Domains in GaP(N)/GaP Heterostructures on Si(001) // Crystal Growth & Design - 2019. -Vol. 19. - P. 4510-4520.

198. Jo J., Tchoe Y., Yi G. C. & Kim M. Real-Time Characterization Using in situ RHEED Transmission Mode and TEM for Investigation of the Growth Behaviour of Nanomaterials // Scientific Reports - 2018. - Vol. 8. - P. 1694.

199. Suturin S. M. et al. A look inside epitaxial cobalt-on-fluorite nanoparticles with three-dimensional reciprocal space mapping using GIXD, RHEED and GISAXS // Journal of Applied Crystallography - 2013. - Vol. 46. - P. 874-881.

200. Noge H., Kano H., Hashimoto M. & Igarashi I. Antiphase domains in GaAs grown on a (001)-oriented Si substrate by molecular-beam epitaxy // Journal of Applied Physics - 1988. - Vol. 64. - P. 2246-2248.

201. Fang S. F., Adomi K., Iyer S., Morko? H., Zabel H., Choi C. & Otsuka N. Gallium arsenide and other compound semiconductors on silicon // Journal of Applied Physics - 1990. - Vol. 68. - P. R31-R58.

202. Oleynikov P., Hovmoller S. & Zou X. D. Precession electron diffraction: Observed and calculated intensities // Ultramicroscopy - 2007. - Vol. 107. - P. 523-533.

203. Barrett C. S. C., Martin T. P., Bao X.-Y., Kennon E. L., Gutierrez L., Martin P.,

Sanchez E. & Jones K. S. Effect of bulk growth temperature on antiphase domain boundary annihilation rate in MOCVD-grown GaAs on Si(001) // Journal of Crystal Growth - 2016. - Vol. 450. - P. 39-44.

204. Nemeth I., Kunert B., Stolz W. & Volz K. Ways to quantitatively detect antiphase disorder in GaP films grown on Si(001) by transmission electron microscopy // Journal of Crystal Growth - 2008. - Vol. 310. - P. 4763-4767.

205. Toll J. S. Causality and the Dispersion Relation: Logical Foundations // Physical Review - 1956. - Vol. 104. - P. 1760-1770.

206. Pringle D. & Shen Q. New five-circle k diffractometer for reference-beam diffraction studies // Journal of Applied Crystallography - 2003. - Vol. 36. - P. 29-33.

207. Suturin S. M., Korovin A. M., Fedorov V. V., Valkovsky G. A., Tabuchi M. & Sokolov N. S. An advanced three-dimensional RHEED mapping approach to the diffraction study of Co/MnF 2 /CaF 2 /Si(001) epitaxial heterostructures // Journal of Applied Crystallography - 2016. - Vol. 49. - P. 1532-1543.

208. Suturin S. et al. Epitaxial Ni nanoparticles on CaF 2 (001), (110) and (111) surfaces studied by three-dimensional RHEED, GIXD and GISAXS reciprocal-space mapping techniques // Journal of Applied Crystallography - 2017. - Vol. 50. - P. 830-839.

209. Rietveld H. M. Line profiles of neutron powder-diffraction peaks for structure refinement // Acta Crystallographica - 1967. - Vol. 22. - P. 151-152.

210. McCusker L. B., Von Dreele R. B., Cox D. E., Louer D. & Scardi P. Rietveld refinement guidelines // Journal of Applied Crystallography - 1999. - Vol. 32. -P. 36-50.

211. Furman J. D., Gundiah G., Page K., Pizarro N. & Cheetham A. K. Local structure and time-resolved photoluminescence of emulsion prepared YAG nanoparticles // Chemical Physics Letters - 2008. - Vol. 465. - P. 67-72.

212. Makiura R., Yonemura T., Yamada T., Yamauchi M., Ikeda R., Kitagawa H., Kato K. & Takata M. Size-controlled stabilization of the superionic phase to room temperature in polymer-coated Agl nanoparticles // Nature Materials -

2009. - Vol. 8. - P. 476-480.

213. Roisnel T. & Rodriquez-Carvajal J. WinPLOTR: A Windows Tool for Powder Diffraction Pattern Analysis // Materials Science Forum - 2001. - Vol. 378-381.

- P. 118-123.

214. Popovic S. Quantitative Phase Analysis by X-ray Diffraction-Doping Methods and Applications // Crystals - 2020. - Vol. 10. - P. 27.

215. Clavier N., Szenknect S., Costin D. T., Mesbah A., Ravaux J., Poinssot C. & Dacheux N. Purification of uranothorite solid solutions from polyphase systems // Journal of Nuclear Materials - 2013. - Vol. 441. - P. 73-83.

216. Wenk H.-R., Lutterotti L., Kaercher P., Kanitpanyacharoen W., Miyagi L. & Vasin R. Rietveld texture analysis from synchrotron diffraction images. II. Complex multiphase materials and diamond anvil cell experiments // Powder Diffraction - 2014. - Vol. 29. - P. 220-232.

217. Kochetkov F. M. et al. Fabrication and electrical study of large area free-standing membrane with embedded GaP NWs for flexible devices // Nanotechnology -2020. - Vol. 31. - P. 46LT01.

218. Neplokh V. et al. Modified silicone rubber for fabrication and contacting of flexible suspended membranes of n-/p-GaP nanowires with a single-walled carbon nanotube transparent contact // Journal of Materials Chemistry C - 2020.

- Vol. 8. - P. 3764-3772.

219. Kovsh A. R. et al. Molecular beam epitaxy growth of GaAsN layers with high luminescence efficiency // Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures - 2002. - Vol. 20. - P. 1158.

220. Li Q. & Lau K. M. Epitaxial growth of highly mismatched III-V materials on (001) silicon for electronics and optoelectronics // Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials - 2017. - Vol. 63. - P. 105-120.

221. Naresh-Kumar G. et al. Quantitative imaging of anti-phase domains by polarity sensitive orientation mapping using electron backscatter diffraction // Scientific Reports - 2017. - Vol. 7. - P. 10916.

222. Robinson I. K. Crystal truncation rods and surface roughness // Physical Review

B - 1986. - Vol. 33. - P. 3830-3836.

223. Soga T., Jimbo T. & Umeno M. Dislocation generation mechanisms for GaP on Si grown by metalorganic chemical vapor deposition // Applied Physics Letters

- 1993. - Vol. 63. - P. 2543-2545.

224. Kvam E. P. Interactions of dislocations and antiphase (inversion) domain boundaries in III-V/IV heteroepitaxy // Journal of Electronic Materials - 1994.

- Vol. 23. - P. 1021-1026.

225. Komninou P., Stoemenos J., Dimitrakopulos G. P. & Karakostas T. Misfit dislocations and antiphase domain boundaries in GaAs/Si interface // Journal of Applied Physics - 1994. - Vol. 75. - P. 143-152.

226. Denton A. R. & Ashcroft N. W. Vegard's law // Physical Review A - 1991. -Vol. 43. - P. 3161-3164.

227. Janotti A., Zhang S. B., Van de Walle C. G. & Wei S.-H. Physics of defects and hydrogen in dilute nitrides // IEE Proceedings - Optoelectronics - 2004. - Vol. 151. - P. 369-377.

228. Yu K. M. et al. GaNAs alloys over the whole composition range grown on crystalline and amorphous substrates // physica status solidi (c) - 2011. - Vol. 8.

- P. 2503-2505.

229. Furukawa Y., Yonezu H., Ojima K., Samonji K., Fujimoto Y., Momose K. & Aiki K. Control of N Content of GaPN Grown by Molecular Beam Epitaxy and Growth of GaPN Lattice Matched to Si(100) Substrate // Japanese Journal of Applied Physics - 2002. - Vol. 41. - P. 528-532.

230. Iatsunskyi I., Nowaczyk G., Jurga S., Fedorenko V., Pavlenko M. & Smyntyna V. One and two-phonon Raman scattering from nanostructured silicon // Optik -2015. - Vol. 126. - P. 1650-1655.

231. https://materialsproject.org/materials/mp-8882?chemsys=P-Ga

232. Wang C. S., Chen J. M., Becker R. & Zdetsis A. Second order Raman spectrum and phonon density of states of silicon // Physics Letters A - 1973. - Vol. 44. -P. 517-518.

233. Mishra P. & Jain K. P. First- and second-order Raman scattering in

nanocrystalline silicon // Physical Review B - 2001. - Vol. 64. - P. 073304.

234. Nagarajan S., Jussila H., Lemettinen J., Banerjee K., Sopanen M. & Lipsanen H. Strain-compensated GaPN/GaP heterostructure on (0 0 1) silicon substrates for intermediate band solar cells // Journal of Physics D: Applied Physics - 2013. -Vol. 46. - P. 165103.

235. Dobrovolsky A., Sukrittanon S., Kuang Y. J., Tu C. W., Chen W. M. & Buyanova I. A. Raman spectroscopy of GaP/GaNP core/shell nanowires // Applied Physics Letters - 2014. - Vol. 105. - P. 193102.

236. Aggarwal R., Ingale A. A. & Dixit V. K. Raman spectroscopy and atomic force microscopy study of interfacial polytypism in GaP/Ge(111) heterostructures // Applied Surface Science - 2018. - Vol. 427. - P. 754-762.

237. Groenen J., Landa G., Carles R., Pizani P. S. & Gendry M. Tensile and compressive strain relief in InxGa1-xAs epilayers grown on InP probed by Raman scattering // Journal of Applied Physics - 1997. - Vol. 82. - P. 803-809.

238. Buyanova I. A. et al. Direct experimental evidence for unusual effects of hydrogen on the electronic and vibrational properties of GaN" // Physical Review B - 2004. - Vol. 70. - P. 245215.

239. Schmeltzer D. & Beserman R. Localized states in mixed GaPzAs // Physical Review B - 1980. - Vol. 22. - P. 6330-6339.

240. Krishnan R. S. & Krishnamurthy N. The Raman spectrum of gallium phosphide // Journal de Physique - 1965. - Vol. 26. - P. 630-633.

241. Mizoguchi K., Nakashima S. & Takamori A. Characterization of epitaxial thin GaP films on GaAs by Raman scattering // Journal of Applied Physics - 1991. -Vol. 69. - P. 8304-8309.

242. Buyanova I. A. et al. Strain relaxation in GaNxP1-x alloy: effect on optical properties // Physica B: Condensed Matter - 2001. - Vol. 308-310. - P. 106109.

243. Ueda O., Soga T., Jimbo T. & Umeno M. Direct evidence for self-annihilation of antiphase domains in GaAs/Si heterostructures // Applied Physics Letters - 1989. - Vol. 55. - P. 445-447.

244. Soga T., Nishikawa H., Jimbo T. & Umeno M. Characterization of Antiphase Domain in GaP on Misoriented (001) Si Substrate Grown by Metalorganic Chemical Vapor Deposition // Japanese Journal of Applied Physics - 1993. -Vol. 32. - P. 4912-4915.

245. Vilà A., Cornet A. & Morante J. R. Atomic scale study of the interaction between misfit dislocations at the GaAs/Si interface // Applied Physics Letters - 1996. -Vol. 68. - P. 1244-1246.

246. Otsuka N., Choi C., Nakamura Y., Nagakura S., Fischer R., Peng C. K. & Morkoç H. High resolution electron microscopy of misfit dislocations in the GaAs/Si epitaxial interface // Applied Physics Letters - 1986. - Vol. 49. - P. 277-279.

247. Beyer A., Németh I., Liebich S., Ohlmann J., Stolz W. & Volz K. Influence of crystal polarity on crystal defects in GaP grown on exact Si (001) // Journal of Applied Physics - 2011. - Vol. 109. - P. 083529.

248. Rubel O. & Baranovskii S. Formation Energies of Antiphase Boundaries in GaAs and GaP: An ab Initio Study // International Journal of Molecular Sciences -2009. - Vol. 10. - P. 5104-5114.

249. Adamcyk M. et al. Faceting transition in epitaxial growth of dilute GaNAs films on GaAs // Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures - 2001. - Vol. 19. - P. 1417.

250. Zywietz T., Neugebauer J., Scheffler M., Northrup J. & Van de Walle C. G. Surface Structures, Surfactants and Diffusion at Cubic and Wurtzite GaN // MRS Internet Journal of Nitride Semiconductor Research - 1998. - Vol. 3. - P. e26.

251. Piedra-Lorenzana J. A., Yamane K., Shiota K., Fujimoto J., Tanaka S., Sekiguchi H., Okada H. & Wakahara A. Estimation of Ga adatom diffusion length for GaP growth by molecular beam epitaxy // Journal of Crystal Growth - 2019. - Vol. 512. - P. 37-40.

252. Tatsuoka Y., Kamimoto H., Kitada T., Shimomura S. & Hiyamizu S. Surface migration of group V atoms in GaAsP grown on GaAs channeled substrates by molecular beam epitaxy // Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures - 2000. - Vol. 18. - P. 1549.

253. Lin A. C., Fejer M. M. & Harris J. S. Antiphase domain annihilation during growth of GaP on Si by molecular beam epitaxy // Journal of Crystal Growth -2013. - Vol. 363. - P. 258-263.

254. Hoff R. M. & Irwin J. C. Second-Order Raman Spectra and Phonon Dispersion in GaP // Canadian Journal of Physics - 1973. - Vol. 51. - P. 63-76.

255. Buyanova I. A., Chen W. M., Goldys E. M., Xin H. P. & Tu C. W. Raman Studies of GaNP Alloy // MRS Proceedings - 2001. - Vol. 693. - P. I5.4.1.

256. Carrere H., Arnoult A., Ricard A., Marie X., Amand T. & Bedel-Pereira E. Nitrogen-plasma study for plasma-assisted MBE growth of 1.3 ^m laser diodes // Solid-State Electronics - 2003. - Vol. 47. - P. 419-423.

257. Carrere H., Arnoult A., Ricard A. & Bedel-Pereira E. RF plasma investigations for plasma-assisted MBE growth of (Ga,In)(As,N) materials // Journal of Crystal Growth - 2002. - Vol. 243. - P. 295-301.

258. Buyanova I. A., Rudko G. Y., Chen W. M., Xin H. P. & Tu C. W. Radiative recombination mechanism in GaNxP1-x alloys // Applied Physics Letters -2002. - Vol. 80. - P. 1740-1742.

259. Varshni Y. P. Temperature dependence of the energy gap in semiconductors // Physica - 1967. - Vol. 34. - P. 149-154.

260. Panish M. B. & Casey H. C. Temperature Dependence of the Energy Gap in GaAs and GaP // Journal of Applied Physics - 1969. - Vol. 40. - P. 163-167.

261. Potter R. J. & Balkan N. Optical properties of GaNAs and GaInAsN quantum wells // Journal of Physics: Condensed Matter - 2004. - Vol. 16. - P. S3387-S3412.

262. Mazzucato S. et al. S-shaped behaviour of the temperature-dependent energy band gap in dilute nitrides // Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures - 2003. - Vol. 17. - P. 242-244.

263. Kunert B., Volz K., Nemeth I. & Stolz W. Luminescence investigations of the GaP-based dilute nitride Ga(NAsP) material system // Journal of Luminescence - 2006. - Vol. 121. - P. 361-364.

264. Narayanan V., Mahajan S., Bachmann K. J., Woods V. & Dietz N. Stacking faults

and twins in gallium phosphide layers grown on silicon // Philosophical Magazine A - 2002. - Vol. 82. - P. 685-698.

265. Narayan J. & Larson B. C. Domain epitaxy: A unified paradigm for thin film growth // Journal of Applied Physics - 2003. - Vol. 93. - P. 278-285.

266. Gautier M., Fenaud G., Pham Van L., Villette B., Pollak M., Thromat N., Jollet F. & Duraud J.-P. alpha-Al2O3 (0001) Surfaces: Atomic and Electronic Structure // Journal of the American Ceramic Society - 1994. - Vol. 77. - P. 323-334.

267. Cui J., Sun A., Reshichkov M., Yun F., Baski A. & Morko? H. Preparation of Sapphire for High Quality III-Nitride Growth // MRS Internet Journal of Nitride Semiconductor Research - 2000. - Vol. 5. - P. e7.

268. Guo J., Ellis D. E. & Lam D. J. Electronic structure and energetics of sapphire (0001) and (1102) surfaces // Physical Review B - 1992. - Vol. 45. - P. 1364713656.

269. Kung P., Sun C. J., Saxler A., Ohsato H. & Razeghi M. Crystallography of epitaxial growth of wurtzite-type thin films on sapphire substrates // Journal of Applied Physics - 1994. - Vol. 75. - P. 4515-4519.

270. Chokawa K., Kojima E., Araidai M. & Shiraishi K. Investigation of the GaN/Al 2 O 3 Interface by First Principles Calculations // physica status solidi (b) - 2018. - Vol. 255. - P. 1700323.

271. Xu G., Hu W. Y., Puga M. W., Tong S. Y., Yeh J. L., Wang S. R. & Lee B. W. Atomic geometry of the 2x2 GaP(111) surface // Physical Review B - 1985. -Vol. 32. - P. 8473-8476.

272. Paszuk A. et al. Controlling the polarity of metalorganic vapor phase epitaxy-grown GaP on Si(111) for subsequent III-V nanowire growth // Applied Physics Letters - 2015. - Vol. 106. - P. 231601.

273. Johansson J., Karlsson L. S., Patrik T. Svensson C., Martensson T., Wacaser B. A., Deppert K., Samuelson L. & Seifert W. Structural properties of <111) B -oriented III-V nanowires // Nature Materials - 2006. - Vol. 5. - P. 574-580.

274. Yuan X., Caroff P., Wong-Leung J., Fu L., Tan H. H. & Jagadish C. Tunable Polarity in a III-V Nanowire by Droplet Wetting and Surface Energy Engineering

// Advanced Materials - 2015. - Vol. 27. - P. 6096-6103.

275. Zamani M. et al. Optimizing the yield of A-polar GaAs nanowires to achieve defect-free zinc blende structure and enhanced optical functionality // Nanoscale

- 2018. - Vol. 10. - P. 17080-17091.

276. Pelati D., Patriarche G., Mauguin O., Largeau L., Travers L., Brisset F., Glas F. & Oehler F. GaAs (1 1 1) epilayers grown by MBE on Ge (1 1 1): Twin reduction and polarity // Journal of Crystal Growth - 2019. - Vol. 519. - P. 84-90.

277. Kumari S. & Khare A. Optical and structural characterization of pulsed laser deposited ruby thin films for temperature sensing application // Applied Surface Science - 2013. - Vol. 265. - P. 180-186.

278. Krajewski M., W<?glewski W., Bochenek K., Wysmolek A. & Basista M. Optical measurements of thermal residual stresses in alumina reinforced with chromium // Journal of Applied Physics - 2019. - Vol. 125. - P. 135104.

279. Palanza V., Di Martino D., Paleari A., Spinolo G. & Prosperi L. Micro-Raman spectroscopy applied to the study of inclusions within sapphire // Journal of Raman Spectroscopy - 2008. - Vol. 39. - P. 1007-1011.

280. Feng Z. C., Schurman M., Stall R. A., Pavlosky M. & Whitley A. Raman scattering as a characterization tool for epitaxial GaN thin films grown on sapphire by turbo disk metal-organic chemical vapor deposition // Applied Optics

- 1997. - Vol. 36. - P. 2917.

281. Pezzotti G. & Zhu W. Resolving stress tensor GF3S4-9089-7991320components in space from polarized Raman spectra: polycrystalline alumina // Physical Chemistry Chemical Physics - 2015. - Vol. 17. - P. 2608-2627.

282. Ursaki V. V, Manj n F. J., Syassen K., Tiginyanu I. M., Irmer G. & Monecke J. Raman-active modes of porous gallium phosphide at high pressures and low temperatures // Journal of Physics: Condensed Matter - 2002. - Vol. 14. - P. 13879-13887.

283. Weinstein B. A. Pressure dependent optical phonon anharmonicity in GaP // Solid State Communications - 1976. - Vol. 20. - P. 999-1003.

284. Bondi A. et al. Raman investigation of GaP-Si interfaces grown by molecular

beam epitaxy // Thin Solid Films - 2013. - Vol. 541. - P. 72-75.

285. Rohmfeld S., Hundhausen M. & Ley L. Raman scattering in polycrystalline 3C Influence of stacking faults // Physical Review B - 1998. - Vol. 58. - P. 98589862.

286. Zardo I., Conesa-Boj S., Peiro F., Morante J. R., Arbiol J., Uccelli E., Abstreiter G. & Fontcuberta i Morral A. Raman spectroscopy of wurtzite and zinc-blende GaAs nanowires: Polarization dependence, selection rules, and strain effects // Physical Review B - 2009. - Vol. 80. - P. 245324.

287. Gouadec G. & Colomban P. Raman Spectroscopy of nanomaterials: How spectra relate to disorder, particle size and mechanical properties // Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials - 2007. - Vol. 53. - P. 1-56.

288. Lee K. E., Lowe-Ma C. K. & Higa K. T. Pyrolysis Studies of Single-Source Precursors to Gallium Phosphide // MRS Proceedings - 1992. - Vol. 282. - P. 87.

289. Maury F., Combes M., Constant G., Carles R. & Renucci J. B. raman spectroscopy characterization of polycrystalline GaP thin films grown by mo-cvd process using [Et 2 Ga - PEt 2 ] 3 AS ONLY SOURCE // Le Journal de Physique Colloques - 1982. - Vol. 43. - P. C1-347-C1-352.

290. Saint-Cricq N., Carles R., Renucci J. B., Zwick A. & Renucci M. A. Disorder activated Raman scattering in Ga1-xAlxAs alloys // Solid State Communications - 1981. - Vol. 39. - P. 1137-1141.

291. Jellison G. E. Optical functions of GaAs, GaP, and Ge determined by two-channel polarization modulation ellipsometry // Optical Materials - 1992. - Vol. 1. - P. 151-160.

292. Narayan J., Tiwari P., Chen X., Singh J., Chowdhury R. & Zheleva T. Epitaxial growth of TiN films on (100) silicon substrates by laser physical vapor deposition // Applied Physics Letters - 1992. - Vol. 61. - P. 1290-1292.

293. Zheleva T., Jagannadham K. & Narayan J. Epitaxial growth in large-lattice-mismatch systems // Journal of Applied Physics - 1994. - Vol. 75. - P. 860-871.

294. Narayan J. Recent progress in thin film epitaxy across the misfit scale (2011 Acta

Gold Medal Paper) // Acta Materialia - 2013. - Vol. 61. - P. 2703-2724.

295. Singamaneni S. R., Prater J. T. & Narayan J. Multifunctional epitaxial systems on silicon substrates // Applied Physics Reviews - 2016. - Vol. 3. - P. 031301.

296. Koval O. Y. et al. Structural and Optical Properties of Self-Catalyzed Axially Heterostructured GaPN/GaP Nanowires Embedded into a Flexible Silicone Membrane // Nanomaterials - 2020. - Vol. 10. - P. 2110.

297. Zhuang Q. D. et al. Graphitic platform for self-catalysed InAs nanowires growth by molecular beam epitaxy // Nanoscale Research Letters - 2014. - Vol. 9. - P. 321.

298. Plante M. C. & LaPierre R. R. Growth mechanisms of GaAs nanowires by gas source molecular beam epitaxy // Journal of Crystal Growth - 2006. - Vol. 286.

- P. 394-399.

299. Sibirev N. V., Fedorov V. V., Kirilenko D. A., Ubiyvovk E. V., Berdnikov Y. S., Bolshakov A. D. & Mukhin I. S. Study of Wurtzite Crystal Phase Stabilization in Heterostructured Ga(As,P) Nanowires // Semiconductors - 2020. - Vol. 54. - P. 1862-1865.

300. Akiyama T., Nakamura K. & Ito T. Structural stability and electronic structures of InP nanowires: Role of surface dangling bonds on nanowire facets // Physical Review B - 2006. - Vol. 73. - P. 235308.

301. Akiyama T., Sano K., Nakamura K. & Ito T. An Empirical Potential Approach to Wurtzite-Zinc-Blende Polytypism in Group III-V Semiconductor Nanowires // Japanese Journal of Applied Physics - 2006. - Vol. 45. - P. L275-L278.

302. Dubrovskii V. G., Sibirev N. V., Halder N. N. & Ritter D. Classification of the Morphologies and Related Crystal Phases of III-V Nanowires Based on the Surface Energy Analysis // The Journal of Physical Chemistry C - 2019. - Vol. 123. - P. 18693-18701.

303. Hijazi H. et al. Influence of Silicon on the Nucleation Rate of GaAs Nanowires on Silicon Substrates // The Journal of Physical Chemistry C - 2018. - Vol. 122.

- P. 19230-19235.

304. No Title

305. Henke B. L., Gullikson E. M. & Davis J. C. X-Ray Interactions: Photoabsorption, Scattering, Transmission, and Reflection at E = 50-30,000 eV, Z = 1-92 // Atomic Data and Nuclear Data Tables - 1993. - Vol. 54. - P. 181-342.

306. Foster L. M. A Lattice Parameter Criterion for Miscibility Gaps in the III-V and II-VI Pseudobinary Solid Solutions // Journal of The Electrochemical Society -1974. - Vol. 121. - P. 1662.

307. Huy V. P. H., So S., Kim I. T. & Hur J. Self-healing gallium phosphide embedded in a hybrid matrix for high-performance Li-ion batteries // Energy Storage Materials - 2021. - Vol. 34. - P. 669-681.

308. Lazarev S. et al. Revealing misfit dislocations in InAs x P 1-x -InP core-shell nanowires by x-ray diffraction // Nanotechnology - 2019. - Vol. 30. - P. 505703.

309. Spirkoska D., Abstreiter G. & Fontcuberta i Morral A. Size and environment dependence of surface phonon modes of gallium arsenide nanowires as measured by Raman spectroscopy // Nanotechnology - 2008. - Vol. 19. - P. 435704.

310. Panda J. K., Roy A., Gemmi M., Husanu E., Li A., Ercolani D. & Sorba L. Electronic band structure of wurtzite GaP nanowires via temperature dependent resonance Raman spectroscopy // Applied Physics Letters - 2013. - Vol. 103. -P. 023108.

311. Arguello C. A., Rousseau D. L. & Porto S. P. S. First-Order Raman Effect in Wurtzite-Type Crystals // Physical Review - 1969. - Vol. 181. - P. 1351-1363.

312. Ketterer B., Heiss M., Uccelli E., Arbiol J. & Fontcuberta i Morral A. Untangling the Electronic Band Structure of Wurtzite GaAs Nanowires by Resonant Raman Spectroscopy // ACS Nano - 2011. - Vol. 5. - P. 7585-7592.

313. Park K., Lee J., Kim D., Seo J., Kim J., Ahn J.-P. & Park J. Synthesis of Polytypic Gallium Phosphide and Gallium Arsenide Nanowires and Their Application as Photodetectors // ACS Omega - 2019. - Vol. 4. - P. 3098-3104.

314. Li T., Gao L., Lei W., Guo L., Yang T., Chen Y. & Wang Z. Raman study on zinc-blende single InAs nanowire grown on Si (111) substrate // Nanoscale Research Letters - 2013. - Vol. 8. - P. 27.

315. Aspnes D. E. & Studna A. A. Dielectric functions and optical parameters of Si,

Ge, GaP, GaAs, GaSb, InP, InAs, and InSb from 1.5 to 6.0 eV // Physical Review B - 1983. - Vol. 27. - P. 985-1009.

316. Sukrittanon S. & Tu C. W. Growth and characterization of GaP/GaNP core/shell nanowires // Journal of Vacuum Science & Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena - 2013.

- Vol. 31. - P. 03C110.

317. Lazarenko A. A., Sobolev M. S., Pirogov E. V, Kryzhanovskaya N. V & Nikitina E. V. Epitaxial growth and investigation of GaP/GaP(As)N heterostructures on Si (100) 4 0 substrates // Journal of Physics: Conference Series - 2017. - Vol. 917. - P. 032044.

318. Islam A. Z. M. T., Hanaoka T., Onabe K., Yagi S., Kamata N. & Yaguchi H. Direct Evidence of Carrier Excitation from Intermediate Band States in GaPN by Two-Wavelength Excited Photoluminescence // Applied Physics Express - 2013.

- Vol. 6. - P. 092401.

319. Yoon S., Seong M. J., Geisz J. F., Duda A. & Mascarenhas A. Evolution of electronic states in GaP1-xNx // Physical Review B - 2003. - Vol. 67. - P. 235209.

320. Christian T. M., Fluegel B., Beaton D. A., Alberi K. & Mascarenhas A. Bismuth-induced Raman modes in GaP 1- x Bi x // Japanese Journal of Applied Physics

- 2016. - Vol. 55. - P. 108002.

321. Elwell D. & Elwell M. M. Crystal growth of gallium nitride // Progress in Crystal Growth and Characterization - 1988. - Vol. 17. - P. 53-78.

322. Koval O. Y. et al. XRD Evaluation of Wurtzite Phase in MBE Grown Self-Catalyzed GaP Nanowires // Nanomaterials - 2021. - Vol. 11. - P. 960.

323. Assali S., van Dam D., Haverkort J. E. M. & Bakkers E. P. A. M. High refractive index in wurtzite GaP measured from Fabry-Perot resonances // Applied Physics Letters - 2016. - Vol. 108. - P. 173101.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. ТЕКСТЫ ПУБЛИКАЦИЙ

CRYSTAL GROWTH DESIGN

Subscriber access provided by UNIV OF SOUTHERN INDIANA

Article

Effective suppression of anti-phase domains in GaP(N)/GaP heterostructures on Si(001)

Alexey D. Bolshakov, Vladimir V. Fedorov, Olga Yu. Koval, Georgiy A. Sapunov, Maxim S. Sobolev, Evgeniy V. Pirogov, Demid A. Kirilenko, Alexey M Mozharov, and Ivan S. Mukhin

Cryst. Growth Des., Just Accepted Manuscript • DOI: 10.1021/acs.cgd.9b00266 • Publication Date (Web): 18 Jun 2019

Downloaded from http://pubs.acs.org on June 24, 2019

Just Accepted

"Just Accepted" manuscripts have been peer-reviewed and accepted for publication. They are posted online prior to technical editing, formatting for publication and author proofing. The American Chemical Society provides "Just Accepted" as a service to the research community to expedite the dissemination of scientific material as soon as possible after acceptance. "Just Accepted" manuscripts appear in full in PDF format accompanied by an HTML abstract. "Just Accepted" manuscripts have been fully peer reviewed, but should not be considered the official version of record. They are citable by the Digital Object Identifier (DOI®). "Just Accepted" is an optional service offered to authors. Therefore, the "Just Accepted" Web site may not include all articles that will be published in the journal. After a manuscript is technically edited and formatted, it will be removed from the "Just Accepted" Web site and published as an ASAP article. Note that technical editing may introduce minor changes to the manuscript text and/or graphics which could affect content, and all legal disclaimers and ethical guidelines that apply to the journal pertain. ACS cannot be held responsible for errors or consequences arising from the use of information contained in these "Just Accepted" manuscripts.

is published by the American Chemical Society. 1155 Sixteenth Street N.W., Washington, DC 20036

Published by American Chemical Society. Copyright © American Chemical Society. However, no copyright claim is made to original U.S. Government works, or works produced by employees of any Commonwealth realm Crown government in the course of their duties.

Pa<

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14