Получение тонких пленок GaP, AlGaAs и AlGaAsP на подложках Si методом импульсного лазерного напыления и исследование их свойств тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.06, кандидат наук Девицкий, Олег Васильевич

• Девицкий, Олег Васильевич
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Девицкий, Олег Васильевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК А3В5 НА ПОДЛОЖКАХ ИХ ОСОБЕННОСТИ И ПРИМЕНЕНИЕ В КАЧЕСТВЕ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1.1 Физические свойства и возможности применения некоторых соединений А3В5 в оптоэлектронике

1.3 Технологические методы получения пленок А3В5 на

1.4 Особенности метода импульсного лазерного напыления

1.5 Тонкопленочные солнечные элементы на основе соединений А3В5

1.6 Выводы по главе 1

ГЛАВА 2 ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ УСТАНОНОВКИ ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО НАПЫЛЕНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЫХ ТОНКИХ ПЛЕНОК СОЕДИНЕНИЙ A3B5 НА И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Экспериментальная установка импульсного лазерного напыления для получения тонких пленок соединений А3В5 на

2.2 Методы подготовки образцов

2.3 Методы контроля количества микрокапель при ИЛН

2.3.1 Метод скоростной механической сепарации частиц

2.3.2 Метод пересекающихся факелов

2.3.3 Метод вибрирующей сетки

2.4 Способ получения многокомпонентных тонких пленок А3В5 на методом импульсного вакуумного напыления способом составной мишени

2.5 Выводы к главе 2

ГЛАВА 3 ТЕОРИТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК А3В5 НА МЕТОДОМ ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО НАПЫЛЕНИЯ

3.1 Основные технологические параметры метода импульсного лазерного напыления

3.2 Механизм роста пленок, полученных методом импульсного лазерного напыления

3.3 Расчет основных параметров пленок GaP, AlxGal-xAs и AlxGal-x PyAsl-y на Si

3.4 Расчет технологических параметров получения солнечных элементов на основе пленок GaP и Al0.3Ga0.7As на Si

3.5 Выводы к главе 3

Глава 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И СВОЙСТВА ПЛЕНОК AlxGal-xAs, GaP на Si, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО НАПЫЛЕНИЯ

4.1 Исследование кристаллических свойств пленок GaP и Al0.3Ga0.7As на Si

4.2 Исследование спектров комбинационного рассеяния света пленок , GaP, Al0.3Ga0.7As и Al0.15Ga0.85As0.5P05 на Si

4.3 Исследование оптических свойств GaP на Si

4.4 Получение солнечных элементов на основе пленок GaP и Al0.3Ga0.7As на Si в условиях метода ИЛН

4.5 Выводы к главе 4

БЛАГОДАРНОСТИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ A - Свидетельство на программу для ЭВМ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Сведение о практическом использовании результатов диссертации

ПРИЛОЖЕНИЕ B - Сведение использовании результатов диссертации в учебном процессе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Получение тонких пленок GaP, AlGaAs и AlGaAsP на подложках Si методом импульсного лазерного напыления и исследование их свойств»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. На современном этапе развития технологии полупроводников и материалов электронной техники наиболее перспективной задачей является поиск технологических решений, позволяющих получать эпитаксиальные тонкие пленки и гетероструктуры соединений А3В5 на подложках из кремния, пригодные для нужд электронной промышленности и в частности фотовольтаики.

Широкозонные полупроводниковые соединения типа A3B5 на подложке GaAs являются одними из базовых материалов современной электроники и фотовольтаики, они обладают множеством неоспоримых достоинств, таких как возможность управления величиной ширины запрещенной зоны при помощи изменения состава многокомпонентного соединения, прямозонностью, высокой подвижность носителей заряда, высокая эффективность преобразования солнечного излучения (до 47% [1]) солнечных элементов (СЭ) на их основе. Однако значительная стоимость подложек GaAs создает определенные трудности для их массового использования, в частности в качестве солнечных элементов. Фотопреобразователи на основе моно- и поликристаллического кремния занимают более 85% мирового рынка наземной солнечной энергетики [2], в тоже время их эффективность преобразования энергии достаточно невелика на данный момент и в среднем составляет около 11 - 17% [3].

Объединение этих двух видов СЭ создаст возможность получения качественно нового СЭ соединений A3B5 на кремниевых подложках, который будет обладать достаточно высокой эффективностью при относительно невысокой стоимости и минимальном количестве технологических операций в процессе изготовления. Создание такого СЭ, на наш взгляд, является одной из наиважнейших задач современной фотовольтаики. Одним из способов решения этой задачи является поиск некоторых технологических решений, направленных на снижение количества дефектов кристаллической структуры на границе пленки

A3B5 и кремневой подложки, а также нахождение таких методов получения и технологических приемов, которые могли заметно упростить и удешевить процесс получения данных пленок и гетероструктур без потери качества.

Наиболее распространёнными методами получения тонких пленок и гетероструктур A3B5 на Si являются: молекулярно-лучевая эпитаксия (МЛЭ) [4], металлорганическая эпитаксия из газовой фазы, ионно-лучевое осаждение ИЛО, жидкофазная эпитаксия [5]. Наиболее быстроразвивающимся методом, получившим широкое распространение среди мировых исследователей, является метод импульсного лазерного напыления (ИЛН). Этот метод позволяет достаточно просто управлять параметрами процесса при высоком качестве получаемых тонких пленок A3B5 на Si. При получении тонких пленок и гетероструктур большинства соединений A3B5 на Si метод ИЛН по большому счету считается безальтернативным, поскольку обеспечивает низкие температуры роста, точный контроль толщины пленки и сохранение её стехиометрии.

Степень разработанности темы исследования. На сегодняшний день существует большое количество работ, посвященных получению и исследованию тонких пленок различных полупроводников различными методами, однако получению и исследованию тонких пленок и гетероструктур A3B5 на Si (GaP, AlGaAs и AlGaAsP на подложках Si) методом ИЛН посвящено незначительное количество научных исследований. Пленки Al0.15Ga0.85As0.5P0.5 на Si полученные методом ИЛН исследуются в данной работе впервые.

Цели и задачи диссертационного исследования

Цель диссертационной работы: получение тонких пленок GaP, AlGaAs и AlGaAsP на подложках Si методом импульсного лазерного напыления и исследование их свойств.

Для достижения указанной цели в работе поставлены следующие задачи:

1. Проектирование и изготовление технологической оснастки и вспомогательных компонентов установки импульсного лазерного напыления;

2. Получение тонких пленок GaP, AlGaAs и AlGaAsP на кремниевых подложках;

3. Исследование структурных и оптических свойств пленок GaP, Al0.3Ga0.7As, Al0.15Ga0.85As0.5P05 на Определение технологических параметров процесса импульсного лазерного напыления, при которых достигаются наилучшие структурные и оптические характеристики данных пленок;

4. Разработка конструкции и изготовление солнечного элемента на основе пленок AlGaAs, GaP на кремниевой подложке с широкозонным окном.

Научная новизна. Все результаты, сформулированные в научных положениях, получены впервые, начиная от постановки задачи исследования до теоретических расчетов, сравнения с экспериментом и интерпретации полученных данных. Научная новизна результатов работы состоит в следующем:

1. Предложен новый способ внеосевой симметрии напыления обеспечивающий равномерное напыление пленки с минимальной плотностью микрокапель;

2. Впервые выявлены оптимальные параметры получения тонких пленок GaP на кремниевых подложках методом ИЛН: частота следования импульсов 15 Гц, энергия импульса 140 мДж, длительность импульса 10 нс, расстояние мишень - подложка 50 мм, температура подложки 300°С;

3. Впервые определено, что структура и оптические свойства пленок фосфида галлия, полученные методом ИЛН в большей степени зависят от механических напряжений вызванных различием коэффициент термического расширения пленки и подложки;

4. Впервые предложена конструкция и изготовлен солнечный элемент на основе пленок Al0.3Ga0.7As и GaP и кремниевой подложке с широкозонным окном.

Теоретическая и практическая значимость проведенных исследований состоит в том, что в диссертационной работе:

1. Установлено, что при применении способа внеосевой симметрии напыления пленок снижается плотность микрокапель на поверхности пленки GaP/Si до значения 1.1-104 см-2, по сравнению с 4.0405 см-2 при применении осевой геометрии напыления. Это условие повышает качество пленок, получаемых методом импульсного лазерного напыления;

2. Выявлены оптимальные технологические параметры получения солнечных элементов на основе пленок GaP и Al0.3Ga0.7As и кремниевой подложке с широкозонным окном. Оптимальными параметрами диффузии для получения солнечных элементов на основе гетероструктуры GaP с глубиной залегания p-n перехода 150 нм будут являться: время загонки примеси - 270 с, температура загонки примеси - 1000°С;

3. Исследование зависимости кристаллических свойств от температуры подложки показало, что при увеличении температуры подложки до 300°С возможно получение монокристаллических пленок GaP на Si методом импульсного лазерного напыления;

4. Эффективность фотоэлектрического преобразования солнечного элемента на основе тонкой пленки Al0.3Ga0.7As и Si составила 19.2%.

Результаты диссертационной работы использованы : в разработке широкозонных покрытий на основе фосфида галлия для солнечных элементов OOO «Монокристалл Пасты»; в учебном процессе института электроэнергетики, электроники и нанотехнологий ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»; при выполнении госбюджетных и научно-исследовательских работ Научно-образовательного центра фотовольтаики и нанотехнологий ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет».

Методология и методы исследования. Спектры поглощения и оптические свойства пленок исследовались с помощью метода спектрофотометрии на спектрофотометре СФ-56 соответственно. Толщины пленок и показатель их преломления получены с помощью метода эллипсометрии на спектроскопическом эллипсометре SENTECH SE 800. Кристаллическая структура пленок исследовались на рентгеновском дифрактометре ARL XTRA, TermoScieScientific (Швейцария) с применением излучения CuKa (Х=1.5406 Â) в геометрии Брегга-Брентано. Для обработки результатов использовалось программное обеспечение Crystallographica Search Match Version 3.1.0.2. Спектры комбинационного рассеяния света были получены с помощью спектрометра inVia Raman Microscope (Renishaw plc., Великобритания). Профиль распределения концентрации носителей

заряда по глубине пленок получены при помощи CV-профилометра CVP-21 (фирмы WEPcontrol). Топология поверхности пленок исследовалась с помощью методов РЭМ на микроскопе Hitachi TM3000 и АСМ на приборах NT-MDT NTEGRA SPECTRA и NT-MDT NTEGRA PRIMA.

Положения, выносимые на защиту

1. Применение способа внеосевой симметрии напыления обеспечивает равномерное напыление пленок с минимальной плотностью микрокапель 1.1-104 см-2;

2. На начальных этапах роста пленки необходимо, чтобы поток вещества, поступающего на поверхность подложки за один импульс, имел малую скорость, определяемую следующими параметрами: частота импульсов составляла 10 Гц, длительность импульса - 10 нс, плотность энергии - 9,5 Дж/см2. После достижения толщины пленки GaP примерно 5 монослоев (300 импульсов), и завершения процедуры заращивания пленки скорость потока вещества, поступающего на поверхность подложки за один импульс, должна быть увеличена и определяться параметрами: частота импульсов составляла 10 Гц, длительность импульса - 10 нс, плотность энергии - 10,2 Дж/см2. При импульсном лазерном напылении пленок GaP на Si материал мишени переносится на поверхность подложки без значительного изменения состава (стехиометрично) и полученные пленки имеют кристаллическую структуру;

3. Впервые получены солнечные элементы на основе пленок Al0.3Ga0.7As и GaP на кремниевой подложке с широкозонным окном. Максимальное значение внешней квантовой эффективности полученных преобразователей достигает 70%. Эффективность преобразования солнечного излучения солнечного элемента на основе тонкой пленки Al0.3Ga0.7As и Si составила 19.2%.

Степень достоверности. Результаты проведенных исследований подтверждаются многократной повторяемостью экспериментальных данных, методами комбинационного рассеяния света, рентгеновской дифрактометрии, CV-профилометрии, информацией об электрофизических свойствах исследованных

структур и согласием теоретических оценок с экспериментальными данными. Результаты исследований, полученные в рамках данной диссертационной работы были использованы при выполнении НИР «Разработка методов получения перспективных материалов и структур на их основе для изделий оптоэлектроники» (грант при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках государственного задания, проект №2014/216, код проекта: 2516, сроки выполнения проекта 2014-2016 г.г.).

Апробация работы. По результатам исследований опубликовано 15 научных работ в которых изложены основные положения диссертации: статей в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК - 6, свидетельств на программы для ЭВМ - 1, в сборниках трудов конференций - 8.

Основные научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на различных международных и всероссийских научных конференциях, в частности: Х Ежегодная научная конференция студентов и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН, (г. Ростов -на-Дону, 1429 апреля 2014 г.); Всероссийской научной конференции Мир науки глазами современной молодежи материалы, (Ставрополь, 15 декабря 2014 г.), XX Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы науки», (Москва, 10 июля 2015 г.), IV -й ежегодной научно-практической конференции Северо-Кавказского федерального университета «Университетская наука-региону», VII международной научно-практической конференции «Наука в современном информационном обществе», (North Charleston, USA, 9-10 ноября 2015 г.).

Результаты диссертационной работы докладывались соискателем на региональных и международных конференциях.

Личный вклад автора состоит в самостоятельном проведении всех экспериментов, а также в участии в обсуждениях на всех этапах работы как при постановке задач исследований, так и при их реализации и интерпретации полученных результатов совместно с соавторами.

Автор лично проводил эксперименты, обработку результатов экспериментов. Ему принадлежит основная роль в проведении анализа полученных результатов и составлению моделей. Автор непосредственно участвовал в планировании диссертационных исследований. Им определены цель, задачи, выбор объектов исследования, разработаны технологические приемы получения тонких пленок GaP, AlGaAs и AlGaAsP, осуществлены экспериментальные исследования. Проведены измерения оптических и структурных параметров образцов, выбраны оптимальные параметры получения, дана интерпретация полученных результатов.

Исследования образцов выполнены на оборудовании Центра коллективного пользования Северо-Кавказского федерального университета, научно-образовательного центра фотовольтаики и нанотехнологии Северо-Кавказского федерального университета.

Подготовка публикаций проведена автором совместно с соавторами.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Минобрнауки России в рамках государственного задания по проекту №2014/16, код проекта: 2516.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав с заключением и списка литературы, и трех приложений включающего 103 наименования. Основная часть работы изложена на 1 12 страницах машинописного текста. Работа содержит 48 рисунков и 6 таблиц. В приложении содержатся акты внедрения результатов диссертационной работы.

Глава 1 ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК А3В5 НА ПОДЛОЖКАХ 81, ИХ ОСОБЕННОСТИ И ПРИМЕНЕНИЕ В КАЧЕСТВЕ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

На современном этапе развития техники и технологии тонкопленочные солнечные элементы (СЭ) на основе соединений А^5 по целому ряду параметров (эффективности преобразования солнечной энергии, радиационной стойкости) продолжают удерживать лидерство [6]. Однако из высокой стоимости подложек GaAs, являющихся базовыми для соединений А^Б5, широкое промышленное производство СЭ на их базе для наземного применения откладывается [7]. Существенно снизить стоимость подложечного материала для СЭ на основе соединений А^5 можно заменой дорогих подложек GaAs на относительно дешёвые кремниевые подложки. Для реализации этого качественного нового подхода необходимо исследовать проблему получения тонких пленок соединений А^5 на кремниевых подложках [8].

В данной главе проведен анализ наиболее перспективных методов получения пленок соединений А^5 на Si, выявлены основные особенности методов. Определены наиболее подходящие гетеропары соединений А^5 на Si для получения пленок. Проведено обоснование задач исследования в рамках данной диссертационной работы.

1.1 Физические свойства и возможности применения некоторых соединений А3В5 в оптоэлектронике

Наиболее распространённым материалом в электронике после кремния являются соединения А^5. В отличии о кремния, они имеют большой диапазон ширины запрещенной зоны от 0,35 до 2,26 эВ и обладают более высокой подвижностью носителей зарядов. Также с помощью изменения состава в многокомпонентных соединениях А^5 можно изменять не только значение

ширины запрещенной зоны Eg, но и управлять параметром решетки а и коэффициентом термического расширения а.

Логично предположить, что сочетание всех преимуществ соединений A3B5 и низкой стоимостью кремниевых подложек позволило бы качественно повысить общий уровень приборов электронной техники и, в частности, солнечных элементов для наземного применения [9].

Полупроводниковые соединения A3B5 являются соединениями элементов III и V групп таблицы Менделеева Д.И. Наиболее изученными для применения современной оптоэлектронике и фотовольтаике соединениями являются: GaAs, GaP, AlAs, AlP, InP. Все эти соединения образуют между собой многокомпонентные твердые растворы (ТР), среди которых широко используются в оптоэлектронике следующие: AlxGa1-xAs, AlxGa1-xP, InxGa1-xAs, InxGa1-xP, InxGa1-xAs1-yPy [10, 11].

Соединения A3B5 имеют структуру типа цинковой обманки (сфалерита). Например, в соединении фосфида галлия GaP атомы галлия с четырех сторон окружен атомами фосфора, а атомы мышьяка - атомами галлия, находящимся в вершинах тетраэдра (рисунок 1.1). Связь в данном типе соединений как преимущественно ковалентная и частично ионная. Сфалерит принадлежит к пространственной группе T2d-F-43m [9], в ней отсутствует центр симметрии, поэтому все направления [111] являются полярными. Простыми формами будут являются: куб (100), тетраэдр (111), додекаэдр (110). Структура сфалерита имеют гранецентрированную кубическую решетку с плотнейшей упаковкой [12].

При получении пленок соединений A3B5 на подложках из кремния одним из важнейших параметров является постоянная решетки соединения A3B5, который сильно зависит от его элементного состава. Если разница между постоянными решетки подложки и пленки достаточно велика, то происходит образование определенного количества дефектов или образование поликристаллической структуры пленки. Поэтому очень важно подбирать такие пары соединений «пленка - подложка» постоянные решетки которых был бы максимально близки друг к другу. В следствии этого, одним из основных критериев совершенства

эпитаксиальных тонкой пленки служит степень несоответствия постоянной её решетки. Для соединений А^5 критическая величина несоответствия постоянных решетки при которой происходит возникновение дислокации несоответствия, составляет 0,25% [13].

Рисунок 1.1 - Кристаллическая ячейка GaP, серые сферы - атомы галлия (А3), желтые сферы - атомы фосфора ф5)

Одним из условий получения качественных тонких пленок многокомпонентных соединений А3В5 на Si является знание зависимостей постоянной решетки от состава многокомпонентных соединения. В соответствии с правилом Вегарда зависимость постоянной решетки в трехкомпонентных соединениях (например, AlxGal-xAs) от состава имеет линейный характер [14], в многокомпонентных соединениях А3В5 (AlxGa1-xAs1-yPy) характер зависимости постоянной решетки от состава определяется из численного решения уравнения Лапласа. На практике, для определения отклонения постоянной решетки от состава в многокомпонентных соединениях вводят поправочные коэффициенты, которые являются постоянными [14].

Одними из наиболее перспективных материалов для фотовольтаики и оптоэлектроники из соединений А^5 является GaP и AlxGa1-xAs.

Фосфид галлия является непрямозонным полупроводником с шириной запрещённой зоны 2,26 эВ при 300 K [15]. При легировании монокристаллов серой или теллуром приобретает электронный тип проводимости, легирование цинком придаёт дырочный тип проводимости.

Кристаллизуется в кубической структуре типа цинковой обманки, пространственная группа T2d-F43m, постоянная решётки 0,5451 нм [16]. Ширина запрещенной зоны для непрямого перехода Eg = 2,26 эВ, ширина запрещенной зоны для прямого перехода (Г-точка) Eg d = 2,6 эВ, минимум зоны проводимости расположен в области Х-точки зоны Бриллюэна. Энергия спин-орбитального расщепления валентной зоны ДEso = 0,08 эВ. Схема экстремумов энергетических зон GaP изображена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Схема экстремумов энергетических зон GaP [17] Алюминия галлия арсенид AlxGa1-xAs — это трехкомпонентное соединение мышьяка, галлия и алюминия переменного состава. Значение переменной x является показателем относительного содержания атомов алюминия (и соответственно галлия) в AlxGa1-xAs. При значении x равном нулю и единице состав AlxGal-xAs упрощается до бинарных компонент: арсенида галлия GaAs и арсенида алюминия AlAs соответственно. Алюминия галлия арсенид является широкозонным полупроводником. Зависимость величины ширины запрещенной зоны AlxGa1-xAs при 300 К от x имеет линейный характер (прямой оптический переход) в интервале x от 0 до 0.45, при x>0.45 зависимость Eg от x определяется выражением 1.9+0.125х+0.143х2 (непрямой оптический переход) [18]. Зависимость значения постоянная решётки AlxGal-xAs от параметра х линейная. AlxGal-xAs при малых значениях x является изопериодным соединением к GaAs, поэтому для широко известной и наиболее применяемой гетеропары AlxGa1-xAs/GaAs

Energy

Г-valley Л

300 К Е3 = 2.26eV El = 2.6eV

Split-off band'

значение плотности дислокаций несоответствия (ДН) на границе пленка-подложка минимально [19].

Сингония кристалла AlxGa1-xAs имеет кубическую кристаллическую решетку (тип сфалерит) с постоянной равной 0,565 нм.

Фосфид галлия GaP известен тем, что является наиболее близким по постоянной решетки к кремнию, рассогласование постоянной решетки GaP к Si составляет около 0.36%. В свою очередь AlxGa1-xAs может быть изопериодным к GaAs. Система GaP - AlxGa1-xAs может образовывать четырехкомпонентное соединение AlxGa1-xAs1-yPy. Для AlxGa1-xAs1-yPy возможно получение составов наиболее близких по параметру решетки к Si и GaAs, а также изменяя концентрации алюминия и фосфора получить переходный буферный слой между подложкой Si и пленкой GaAs. Зависимость постоянной решетки от значения концентрации алюминия и фосфора в AlxGa1-xAs1-yPy приведена на рисунке 1.3. Из рисунка 1.3 видно, что при монотонном изменении концентрации фосфора от 0.995 (Al0.05Ga0.95As0.005P0.995) до 0.005 (Al0.05Ga0.95As0.995P0.005) возможно линейно изменять постоянную решетки AlxGa1-xAs1-yPy от значения наиболее близкого к asi до значения наиболее близкого к aGaAs. Таким образом, применяя варизонные слои [20] AlxGa1 -x As1 -yPy можно добиться интеграции слоев соединений A3B5 к монокристаллическим подложкам из кремния.

Для анализа электрофизических свойств любого гетероперехода необходимо построение его зонной диаграммы (на первом этапе без учета влияния пограничных состояний на границе эпитаксиальная пленка - подложка). На практике проблема построения зонной диаграммы гетероперехода сводится к определению величины разрывов валентной зоны и зоны проводимости и установлению изменения величины AEg при переходе границе эпитаксиальная пленка - подложка.

Большинство известных гетеропереходов A3B5/Si являются неидеальными. Рассогласование кристаллических решеток определяется следующим выражением

A = ^^ (1.1)

а

где a1 и a2 - постоянные решетки пленки и подложки.

Рисунок 1.3 - Зависимость постоянной решетки от значения концентрации алюминия и фосфора в А^Оа^хАБьуРу при переходе от постоянной решетки к постоянной решетки ОаАБ

Рассогласование кристаллических решеток является важной характеристикой гетероперехода, определяющей присутствие на гетерогранице ДН, которые в свою очередь могут образовывать в запрещенной зоне локализованные состояния. Взаимодифузия атомов подложки и пленки может значительно осложнить ситуацию. Для получения идеального гетероперехода необходимы считается рассогласование кристаллических решеток в интервале от 0.1 до 0.5 %. В таблице 1.1 приведены значения постоянных, и величина рассогласование кристаллических решеток для некоторых гетеропар А3Б5/Б1.

Из таблицы 1.1 видно, что из всех гетеропар А3Б5/Б1 условию образования идеального гетероперехода удовлетворяют ОаР/Б1 (0.368%) и А1Р/Б1 (0.37%). Для остальных гетеропар получение бездефектной гетерограницы на данном уровни эпитаксиальных методов получения гетероструктур не возможно.

Таблица 1.1 - Рассогласование кристаллических решеток для гетеропар Л3Б5/81

Гетеропара А3В5^1 А1Р АШ ОаР GaAs 1пР InAs

aAзв5/asi 0.54635/ 0.5431 0.5661/ 0.5431 0.5451/ 0.5431 0.5653/ 0.5431 0.586/ 0.5431 0.6051/ 0.5431

А, % 0.598 4.235 0.368 4.092 7.899 11.416

Это факт означает, что используя GaP возможно реализовать псевдоморфный рост GaP/Si. Однако любое различие постоянных решеток гетеропары приводит к возникновению ДН и как следствие к пронизывающим дислокациям (ПД) в процессе релаксации решетки. Большинство соединений А3В5, таких как AlAs, GaAs, 1пР, GaP имеют постоянные решетки больше чем у Si, поэтому при рассогласовании решеток гетеропары менее 2% существует возможность реализации двумерного механизма в процессе эпитаксиального роста гетероструктуры А3В5^. При превышении критической толщины выращенного слоя А3В5, ДН появляются на поверхности роста и ориентируются вдоль преимущественного направления роста. Количество ДН возрастает в процессе увеличения толщины слоя А3В5 и рассогласования постоянных решетки.

При рассогласовании решеток превышающем 2% считается, что двумерный механизм роста (Странского-Крастанова) пленки должен измениться на трехмерный (Фольмер-Вебера). При увеличении рассогласования решеток толщина слоя пленки, выращенного по механизму Странского-Крастанова уменьшается. Это может означать, что релаксация растущей пленки делиться на несколько этапов. На первом этапе происходит деформация поверхности растущей пленки, а на второй этапе появляются ДН, находящиеся двумерных зародышах, затем края ДН расположенные вдоль направления (100) поднимаются и переходят в последующий слой пленки. Таким образом, происходит образование ПД, количество которых возрастает при увеличении рассогласования параметров решеток.

Одной из методик, направленными на снижение количества ПД является процедура термоциклирования, двухступенчатый рост. Процедура термоциклирования достаточно простая, но довольно эффективная методика

снижения количества ПД в гетероструктурах А3Б5/81. Например, в работе [21] представлена зависимость количества ПД в гетероструктуре ОаЛБ^, выращенной методом МОСУО, от толщины слоя ОаЛБ при проведении процедуры термоциклирования и без неё, иллюстрированная на рисунке 1.6. Как видно из рисунка 1.4 проведение четырех термоциклов при от 30°С до 900 °С приводит к снижению количества ПД почти на порядок, а при толщине слоя около 5 мкм количество ПД в термоциклированной гетероструктуре уменьшается в примерно 15 раз.

109

■Ч

<5

5

Ь

И

С

з

10т 10*

0.1 I ю

РассгояЕше от > мкм

Рисунок 1.4 - Зависимость количества ПД в гетероструктуре ОаЛБ^, выращенной методом МОСУО, от толщины слоя ОаЛБ при проведении процедуры термоциклирования и без неё [21]

Методика двухступенчатого роста предполагает выращивание при низких температурах на поверхности кремниевой подложки слоя соединения А3Б5 толщиной от несколько монослоев до 10 нм, затем рост основной толщины пленки. В работе [22] описан рост гетероструктуры 1иОаР/ОаЛв/81 с применением комплексной методики, включающей на первой стадии двухступенчатый рост ОаЛБ, а на второй проведение процедуры термоциклирования с доращиванием слоев ОаЛБ и ТиОаР, схема ростовых процессов представлена на рисунке 1.5.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Девицкий, Олег Васильевич, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Alferov, Zh.I. III-V heterostructures in photovoltaics in Concentrator Photovoltaics / Zh.I. Alferov, V.M. Andreev, V.D. Rumyantsev // Springer Series in Optical Sciences. - 2007. - № 130, P. 25-50.

2. Чеботарев, С. Н. Моделирование кремниевых тонкопленочных трехкаскадных солнечных элементов альфа-Si:H/mc-Si:O/mc-Si:H / С.Н. Чеботарев, А.С. Пащенко, Л.С. Лунин, В.А. Ирха // Вестник Южного научного центра РАН. - 2013. - Т. 9, № 4. - С. 18-25.

3. Казанский, А.Г. Тонкопленочные кремниевые солнечные элементы на гибких подложках // РЭНСИТ. - 2015. - №1. URL: http://cyberleninka.ru/article/n7tonkoplenochnye-kremnievye-solnechnye-elementy-na-gibkih-podlozhkah (дата обращения: 17.04.2017).

4. Соболев, М.С. Молекулярно-пучковая эпитаксия GaP на подложке Si / М.С. Соболев, А.А. Лазаренко, Е.В. Никитина, Е.В. Пирогов, А.С., Гудовских, А.Ю. Егоров //Физика и техника полупроводников. - 2015, - том 49, - вып. 4. C. 569 -572.

5. Девицкий, О.В. Моделирование процесса получения твердых растворов соединений AIIIBV градиентной эпитаксией / О.В. Девицкий, И.А. Сысоев // Мир науки глазами современной молодежи материалы Всероссийской научной конференции. . - 2014. С. 217 -224.

6. Девицкий, О.В. Перспективы получения солнечного элемента на основе варизонных гетероструктур AlxGa1-xAs - InxGa1-xAs / О.В. Девицкий, И.В. Сысоев, И.В. Касьянов // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. - 2015. - № 4 (49). С. 14 - 20.

7. Девицкий, О.В. Моделирование солнечного элемента на основе гетероструктур AlxGa1-xAs - InxGa1-xAs - GaAs / О. В. Девицкий, И. В. Сысоев // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. - 2015. - № 3 (48). С. 16 - 21.

8. Середин, П. В. Основные проблемы формирования нано- и гетероструктур на основе кремния и полупроводников A3B5 для современной оптоэлектроники / П.В. Середин, А.С. Леньшин // Молодой ученый. — 2013.

— №11. — С. 28-31.

9. Лунин, Л.С. Многокомпонентные гетероструктуры AIIIBV на Si -подложках. / Л.С. Лунин, И.А. Сысоев, В.А. Овчинников, Е.П. Кравченко / Электронная техника. Серия Материалы. - 1991. - Калуга, Изд-во АН СССР, Вып. 3. C. 275 -282.

10. Akiyoshi, T. Characterization of InxGa1-xAs1-yPy epitaxial layers and relation to lattice matching/ T. Akiyoshi, O. Koji, I. Masataka, S. Junji, I. Yoshio // Japanese Journal of Applied Physics. - 1980. - V.19.P. 479 - 482.

11. Сысоев, И.А. Влияние параметров ионного пучка на процессы формирования массивов квантовых точек GaInPAs в условиях ионно-лучевого осаждения / И.А. Сысоев, Благин А.В., Гусев Д.А. // Материалы VI Международной школы «Физическое материаловедение».

- Новочеркасск: ЛИК, 2011. - 179-181 с.

12. Гусев, А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А.И. Гусев. -2-е изд., испр. и доп. - Москва: Наука-Физматлит. - 2007. - 158 с.

13. Шаскольская, М.П. Кристаллография / М.П. Шаскольская. - М. : Высшая школа. - 1976. С. 391.

14. Пихтин, А.Н. Край собственного поглощения полупроводниковых твердых растворов с прямой структурой энергетических зон / А.Н. Пихтин, Х.Х. Хегази // Физика и техника полупроводников. 2009. том 43. вып. 10. c.1301 -1307.

15. Кабышев, А.В. Перспективные полупроводниковые материалы и технологии для солнечной фотоэнергетики / А.В. Кабышев, Ф.В. Конусов / V всероссийская научно-техническая конференция Томск, 1718 мая 2012 г. Изд-во.: Национальный исследовательский Томский политехнический университет. - 2012. C. 109 - 112.

16. Band structure and carrier concentration of Gallium Phosphide (GaP) -URL: http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/GaP/bandstr.html (дата обращения: 17.04.2017).

17. Агекян В.Ф. Основы фотоники полупроводниковых кристаллов и наноструктур. СПб.: КМЦ ФФ. - 133 с.: илл.

18. Девицкий, О.В. Исследование влияния состава на выходные характеристики фотопреобразователей AlxGa1-xAs - InxGa1-xAs - GaAs / О.В. Девицкий, И.А. Сысоев // Х Ежегодная научная конференция студентов и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН: тезисы докладов (г. Ростов -на-Дону, 14-29 апреля 2014 г.). Ростов н/Д: Изд-во ЮНЦ РАН, 2014. с 183 -184.

19. Алферов, Ж. И. Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры // Физика и техника полупроводников. - 1998. - Т. 32 . № 1 . С . 3—18.

20. Девицкий, О.В. Моделирование варизонного солнечного элемента на основе гетероструктур AlxGa1-xAs -InxGa1-xAs / О.В. Девицкий, И.А. Сысоев // Актуальные вопросы науки: Материалы XX Международной научно-практической конференции (10.07.2015). - М.: Издательство «Спутник+», 2015. - с. 8 - 11.

21. Yamaguchi, M. Dislocation density reduction in heteroepitaxial III-V compound films on Si substrates for optical devices // Journal of Materials Research. -Volume 6. - Issue 2. pp. 376 - 384.

22. Akahori, K. Improvement of the MOCVD-grown InGaP-on-Si towards high-efficiency solar cell application / K Akahori, G Wang, K Okumura, T Soga, T Jimbo, M Umeno // Solar Energy Materials and Solar Cells. - Volume 66. - Issues 4. pp 593-598

23. Болховитянов, Ю.Б. Эпитаксия GaAs на кремниевых подложках: современное состояние исследований и разработок/ Ю.Б. Болховитянов, О.П. Пчеляков // Успехи физических наук. 2008. - Том 178. - №5. с. 459-480

24. Гудовских А.С. Границы раздела в гетероструктурных фотоэлектрических преобразователях солнечного излучения: дис. д-ра тех. наук. Санкт-

Петербургский государственный электротехнический университет ЛЭТИ им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, 2014.

25. Shena, J. Growth and magnetism of metallic thin films and multilayers by pulsedlaser deposition / J. Shena, Zheng Gaib, J. Kirschnerc // Surface Science. - 2004. Reports 52. P. 163-218.

26. Dupuis, R. Principles and applications of metalorganic chemical vapor deposition for the growth of III-V compounds on Si substrates. // Journal of Crystal Growth. 1988. - №93. P.15 -26.

27. Сысоев, И.А. Формирование массивов квантовых точек GaxIni-xAsyPi-y в процессе ионно-лучевого осаждения / И.А. Сысоев, М.Л. Лунина, Д.Л. Алфимова, А.В. Благин, Д.А. Гусев, Б.М. Середин // Журнал Неорганические материалы. - 2014. том 50, №3, с. 1 -7.

28. Michael J.A. Film growth mechanisms in pulsed laser deposition // Appled Physics. -2008. - №93. P. 579 -587.

29. Соболев М.С. Гетероэпитаксия упругонапряженных, упругокомпенсированных и метаморфных слоев твердых растворов A3B5 и A3B5-N на поверхности GaAs, GaP и Si: канд. физ.-мат. наук. «Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет Российской академии наук, Санкт-Петербург, 2015.

30. Wang, G. Surface and bulk passivation of defects in GaAs/Si by RF plasmaassisted MOCVD / G. Wang, T. Ogawa, T. Soga, T. Jimbo, M. Umeno // Journal Crystal Growth. - 2000. - №221. P. 172-176.

31. Сысоев, И.А. Получение четырехкомпонентных соединений А3В5 методом ионно-лучевого осаждения/ И.А. Сысоев, Д.А. Гусев, В.Ф. Катаев, С.Ю. Данилов, А.В. Закота // Прикаспийский журнал Управление и высокие технологии. - 2010. - №4(12). С .83 -88.

32. S. Canulescu, E.L. Papadopoulou, D. Anglos, Th. Lippert, C.W. Schneider, A. Wokaun, J. Appl. Phys. 6, 493 (2009).

33. Canulescu, S. Mechanisms of the laser plume expansion during the ablation of LiMn2O4 / S. Canulescu1, E.L. Papadopoulou, D. Anglos, Th. Lippert, C.W. Schneider // Journal of Applied Physics. - 2009. - 105, - 063107. P. 1010 -1021.

34. Гапонов, С.В. Низкотемпературная эпитаксия пленок, конденсированных из лазерной плазмы / С.В. Гапонов, Б.М. Лускин, Б.А. Нестеров, Н.Н. Салащенко // Письма в ЖТФ. - 1977. - т. 3, - выпуск 12. C.248 -260.

35. Almen, Von M. Laser-Beam Interactions with Materials: Physical Principles and Applications / M. Von Almen, A. Blatter/ Springer, Berlin-Heidelberg.

- 1995. C. 196.

36. Venkatesan, T. Laser-ablated plasma for deposition of ZnO thin films on various substrates /T. Venkatesan, X.D. Wu, A. Inam, J.B. Watchman // Applied Physics Letter. - 1988. - 52. P. 1193.

37. Bauerle, D. Laser Processing and Chemistry. 3rd ed.// Springer. Berlin.

- 2000. P.256.

38. Meinschien, J. Deposition of SiC and AlN thin films by laser ablation / J. Meinschien, F. Falk, H. Hobert, H. Stafast. // Applied Surface Science.

- 1999. - V. 34. - №2. P. 121-128.

39. Девицкий, О.В. Получение и исследование соединений A3B5 на кремниевых подложках методом импульсного лазерного напыления / О.В. Девицкий, И.А. Сысоев, И.В. Касьянов // Актуальные проблемы электроэнергетики, электроники и нанотехнологий Материалы IV-й ежегодной научно-практической конференции Северо-Кавказского федерального университета. 2016. С. 20 - 22.

40. Девицкий, О.В. Получение гетероструктур AlGaAs/GaP/Si методом вакуумной лазерной абляции для перспективных солнечных элементов / О.В. Девицкий, И.А. Сысоев // Наука в современном информационном обществе Материалы VII международной научно-практической конференции. н.-и. ц. «Академический». 2015. С. 132 - 134.

41. Ohtomo, A. Pulsed laser deposition of thin films and superlattices based on ZnO / A. Ohtomo, A. Tsukazaki // Semiconductors Science Technology. -2005. - № 20. P. 1 -12.

42. Joseph, A. De Mesa Effects of Deposition Pressure and Target-Substrate Distance on Growth of ZnO by Femtosecond Pulsed Laser Deposition / Joseph A. De Mesa, Annaliza M. Amo, Jessa Jayne C. Miranda, Hernanie O. Salazar, Roland V. Sarmago and Wilson O. Garcia // JLMN-Journal of Laser Micro/Nanoengineering. - 2016. - Vol. 11. - No. 1. P.21 -24.

43. Rao, M. C. Pulsed laser deposition — ablation mechanism and application // India international journal of modern physics: conference series. - 2013. - vol. 22. P. 355-360.

44. D. B. Chrisey, G. K. Hubler (Eds.), Pulsed Laser Deposition of Thin Films, p. 260, John Wiley & Sons, New York, 1994.

45., Ban S. Thin films of semiconductor and dielectrics produced by laser evaporation / V. S. Ban, D. A. Kramer // Journal of Materials Science. - 1970. - № 5, P. 978-982.

46. Булгаков, А.В. Тепловая модель импульсной лазерной абляции в условиях образования и нагрева плазмы, поглощающей излучение / А.В. Булгаков, Н.М. Булгакова // Квантовая электроника. 1999. - Т. 27, № 2. - С. 154-158.

47. Bulgakova, N.M. Pulsed laser ablation of solids: Transition from normal vaporization to phase explosion / N.M. Bulgakova, A.V. Bulgakov // Appl. Phys. A. 2001. - Vol. 73. - P. 199-208.

48. Афанасьев В. П., Теруков Е. И., Шерченков А. А. Тонкопленочные солнечные элементы на основе кремния. 2-е изд. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2011. 168 с

49. Алфёров, Ж.И. Тенденции и перспективы развития солнечной фотоэнергетики / Ж.И. Алфёров, В.М. Андреев, В.Д. Румянцев // Физика и техника полупроводников. 2004. Т. 38, вып. 8. С. 937-948.

50. Swanson, R.M. Proc. 19th Europ. Photovolt. Solar Energy Conf. (Paris, France, 2004) 2CV.2.63.

51. H.A. Aulich, F.-W. Schulze. Proc. 17th Europ. Photovolt. Solar Energy Conf. (Munich, Germany, 2001) p. 65.

52. Унтила, Г.Г. Новый тип высокоэффективных двусторонних кремниевых солнечных элементов с внешними шинами и проволочной контактной сеткой / Г.Г. Унтила, Т.Н. Кост, А.Б. Чеботарева, М.Б. Закс, А.М. Ситников, О.И. Солодуха // Физика и техника полупроводников. 2005. том 39. вып. 11. c.1393-1398.

53. R. Einhaus, D. Sarti, S. Pleier, M. Blum, P.J. Ribeyron, F. Durand. Proc. 16th Europ. Photovolt. Solar Energy Conf. (Glasgow, UK, 2000) O.D 5.5.

54. Унтила, Г.Г. Солнечный элемент из кремния n-типа, двусторонний,концентраторный / Г.Г. Унтила, Т.Н. Кост, А.Б. Чеботарева, М.Б. Закс, А.М. Ситников, О.И. Солодуха, М.З. Шварц // Физика и техника полупроводников. 2012. том 46. вып. 9. C. 1217-1223.

55. J. Zhao, A. Wang, M.A. Green. Programs Photovoltaics Res. Appl. 1999. №7. P 411.

56. Кудряшов, Д.А. Разработка конструкции многопереходных солнечных элементов на основе гетероструктур GaPNAs/Si методом компьютерного моделирования / Д.А. Кудряшов, А.С. Гудовских, Е.В. Никитина, А.Ю. Егоров // Физика и техника полупроводников, 2014, том 48, вып. 3. c. 396 -401.

57. Новодворский, О.А. Импульсное лазерное напыление тонких пленок и наноразмерных структур для активных сред лазеров. Диссертация доктора физ.-мат. наук, Шатура, 2012. - 388 с.

58. Рындя, С.М. Особенности структуры тонких пленок SiC, формируемых методом импульсного лазерного осаждения на подложках Si и Al2O3. Диссертация кандидата физ.-мат. наук, Москва, 2014. - 158 с.

59. Гудовских, А.С. Границы раздела в гетероструктурных фотоэлектрических преобразователях солнечного излучения. Диссертация доктора физ.-мат. наук, Санкт-Петербург, 2014. - 272 с.

60. Shena, J. Growth and magnetism of metallic thin films and multilayers by pulsedlaser deposition / J. Shena, Zheng Gaib, J. Kirschnerc // Surface Science Reports. 2004. 52. P. 163-218.

61. LS-2134Y Practicum.pdf - URL: https://www.lotis-tii.com/files/LS-2134Y%20Practicum.pdf (дата обращения: 17.04.2017).

62. Лапин В.А. Исследование морфологии и спектральных свойств гетерокомпозиций GeSi/Si, полученных методом молекулярно-лучевой эпитаксии : диссертация кандидата технических наук : 01.04.15. Кабард.-Балкар. гос. ун-т им. Х.М. Бербекова.- Нальчик, 2013.- 129 с.

63. Хайдуков, Е.В Сепарация частиц лазерного эрозионного факела в процессе напыления тонких пленок Si / Е.В. Хайдуков, А.А. Лотин, Д.Н. Мельников, О.А. Наводворский, В.Я. Панченко // Труды IX межвузовской научной школы молодых специалистов "Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине". М.: НИИЯФ МГУ, 2008. С. 127-131.

64. С.И. Анисимов, Б.С. Лукьянчук Избранные задачи теории лазерной абляции // Успехи физических наук, том 172, №3, 2002. с. 301-333.

65. Хайдуков Е.В. Диагностика капельной и ионной компонент лазерного эрозионного факела при напылении тонких пленок : диссертация кандидата физико-математических наук : 05.27.03. Ин-т проблем лазер. и информ. технологии РАН.- Шатура, 2010.- 160 с.

66. R.K. Singh and J. Narayan. Pulsed-laser evaporation technique for deposition of thin films: Physics and theoretical model. Physical Review B, 41(13):8843-8859, 1990.

67. Сысоев, И.А. Исследование особенностей роста островков Ge на Si(100) в условиях МЛЭ / И.А. Сысоев, Б.М. Синельников, М.Д. Бавижев, Д.С. Кулешов, Ф.Ф. Малявин, В.А. Лапин // Журнал поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2013, № 5, с. 100-104.

68. Булгакова, Н.М. Исследование динамики и механизмов лазерной абляции в режимах милли-, нано- и фемтосекундных импульсов, Диссертация на соискание ученой степени д.ф.-м.н. - Новосибирск, ИТ СО РАН, 2002.

69. Любченко, Ф.Н. Динамика поверхности жидкого металла при воздействии импульсов ХеС1 / Ф.Н. Любченко, А.Н. Панченко, В.Ф. Тарасенко, А.Е. Тельминов, А.В. Феденев // Оптика атмосферы и океана. 2008. Т. 21, №8. C. 121-129.

70. H.C. Le, D.E. Zeitoun, J.D. Parisse, M. Sentis, and W. Marine. Modeling of gas dynamics for a laser-generated plasma: Propagation into low-pressure gases. Physical Review E, 62(3):4152-4161, 2000.

71. Bulgakov, A.V. Dynamics of laser-induced plume expansion into an ambient gas during film deposition/ A.V. Bulgakov, N.M. Bulgakova. // Journal of Physics D. Applied Physics. 1995. V. 28. №8. P. 10-18.

72. Rajiv K. Singh and J. Narayan Pulsed-laser evaporation technique for deposition of thin films: Physics and theoretical model // Physical review b. 1990. volume 41, number 13. р. 8843-8861.

73. Макаров, С.В. Нано- и микроструктурирование поверхности металлов и полупроводников в воздухе при воздействии фемтосекундных лазерных импульсов : диссертация кандидата технических наук : 01.04.15. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук.- Москва, 2014. - 149 с.

74. Кукушкин, С.А. Феоктистов Синтез эпитаксиальных пленок карбида кремния методом замещения атомов в кристаллической решетке кремния / С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, Н.А. // Физика твердого тела, 2014, том 56, вып. 8. с. 1457-1485

75. С.А. Кукушкин, В.В. Слезов. Дисперсные системы на поверхности твердых тел. С.- Петербург: Наука, 1996.

76. Смирнов, А. Г. Квантовая электроника и оптоэлектроника / А. Г. Смирнов. -Минск : Высшая школа, 1987. С. 194.

77. Safa Kasap, Peter Capper Springer Handbook of Electronic and Photonic Materials // Springer US, 2007, pp.1407

78. Лозовский, В. Н. Пятикомпонентные твердые растворы соединений АШВ\ (Новые материалы оптоэлектроники) / В. Н. Лозовский, Л. С. Лунин. -Ростов-на-Дону : РГУ. 1992. С. 192

79. Nahory, R.E., Pollack M.A., DeWinter J.C. Growth and conditions compositional grading of GaAs1-x-ySbyPx by liquid phase epitaxy // J. Appl. Phys. 1977. V. 48. №1. P. 320-323.

80. Курносов А.И., Юдин В.В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем: Учеб. пособие для вузов по спец. «Полупроводники и диэлектрики» и «Полупроводниковые приборы». - М.: Высш. шк., 1986.- 368 с., илл.

81. Девицкий, О.В. Получение и исследование гетероструктуры GaP/Si методом импульсного лазерного напыления / О. В. Девицкий, И. В. Сысоев, В. В. Батищев, В. А. Васильев, И.В. Касьянов // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. 2016. № 5 (56). С. 12 - 16.

82. Ковба Л.М., Трунов В.К. Рентгенофазовый анализ // изд. 2, доп. и перераб. -М.: МГУ, 1976. - 232 с.

83.NSM Archive - Aluminium Gallium Arsenide (AlGaAs) - Basic Parameters -http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/AlGaAs/basic.html (дата обращения: 17.04.2017).

84. Paszkowicz, W., Inst. of Physics, Polish Acad ICDD Grant-in-Aid (1999)

85. Gong, P., Polytechnic Institute of New York, ICDD Grant-in-Aid (1981)

86. Девицкий, О.В. Определение механических напряжений в наноструктурах Ge/Si методом комбинационного рассеяния света / Ф.Ф. Малявин, И.А. Сысоев, В.А. Лапин, И.В. Касьянов, О.В. Девицкий // Теоретические и прикладные аспекты современной науки. 2014. № 3-2. С. 12-14.

87. R.S. Krishnan, N. Krishnamurthy. J. de Physique (France), 26, 633 (1965).

88. Hayes W, Loudon R. Scattering of light by crystals // New York: John Wiley Sons, 1978. 360 p.

89. Середин, П.В. Оптические свойства мос-гидридных твердых растворов AlxGai-xAsi-yPy:Si / П.В. Середин, И.Н. Арсентьев, T. Prutskij, M. Rinke // Конденсированные среды и межфазные границы, Том 15, № 4, С. 453 -460.

90. Середин, П.В. Субструктура и оптические свойства гетероструктур на основе A3B5 Диссертация доктора физ.-мат. наук, Воронеж, 2012. - 308 с.

91. Середин, П.В. Фотолюминесцентные свойства высоколегированных гетероструктур на основе твердых растворов (AlxGai-xAs)i-ySiy / П.В. Середин, А.В. Глотов, Э.П. Домашевская, И.Н. Арсентьев, Д.А. Винокуров, И.С. Тарасов, И.А. Журбина // Физика твердого тела, 2013, том 55, вып. 10. C. 2054-2057.

92. Девицкий, О.В. Импульсное лазерное напыление тонких пленок AlxGa1-xAs и GaP на подложках Si для фотопреобразователей / Л.С. Лунин, М.Л. Лунина, О.В. Девицкий, И.А. Сысоев // Физика и техника полупроводников, 2017, том 51, вып. 3. С. 403 - 408.

93. Sadao Adachi Optical Properties of Crystalline and Amorphous Semiconductors // Springer Science Bisiness Media New York, 1999. 257 p.

94. Девицкий, О.В. Особенности спектров рамановского рассеяния гетероструктур A3B5/Si (100), полученных методом импульсного лазерного напыления / О. В. Девицкий, И. В. Сысоев, В. В. Батищев, В. А. Васильев, И.В. Касьянов // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. 2016. № 6 (57). С. 12 - 16.

95. Паршина, Л.С. Импульсное лазерное напыление эпитаксиальных пленок ZnO n- и p- типа при легировании элементами III и V группы : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 05.27.03. Ин-т проблем лазер. и информ. технологии РАН.- Шатура, 2011.- 146 с.

96. Романов, Э.А. Нанокристаллические пленки сульфида и селенида цинка для тонкопленочных электролюминесцентных источников: диссертация кандидата физико-математических наук. ГОУ ВПО «Удмуртский государственный университет».- Ижевск, 2011.- 151 с.

97. Lee, H. Study of strain and disorder of InxGa1-xP/(GaAs, graded GaP) (0.25<x<0.8) using spectroscopic ellipsometry and Raman spectroscopy // H. Lee, D. Biswas, M. V. Klein, H. Morko?, D. E. Aspnes, B. D. Choe, J. Kim, and C. O. Griffiths/ Journal of Applied Physics.1994. №75. P. 5040 -5050.

98.В.В. Соболев. Оптические свойства и электронная структура неметаллов. Том 2. Моделирование интегральных спектров элементарными полосами. Институт компьютерных исследований. Москва, Ижевск. 2012. 583 с.

99. Zheng, J. Optical properties of bulk AlGaAs / J. Zheng, Ch. Lin, C.H. Kuo // Journal of Applied Physics.1997. №82, P. 792 -797.

100. Kokuboa, Y. Refractive index as a function of photon energy for AlGaAs between 1.2 and 1.8 eV / Y. Kokuboa, I. Ohta // Journal of Applied Physics.1997. №81, P. 2042 -2043.

101. Madelung, O. Gallium phosphide (GaP), refractive index, absorption, reflection, dielectric constants / O. Madelung, U. Rossler, M. Schulz / Springer Berlin Heidelberg. 2002. P.1-11.

102. Kumar, V. Model for calculating the freflective index of different materials // V. Kumar, J.K. Singh // Indian Journal of Pure & Applied Physics.2010. V.48. P. 571 -574.

103. Девицкий, О.В. Синтез пленок AlxGai-xAs/Si методом импульсного лазерного напыления и исследование их свойств // Известия Кабардино-Балкарского государственного университета. 2016. Том VI, № 2. С. 12 - 18.

ПРИЛОЖЕНИЕ А - Свидетельство на программу для ЭВМ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Сведение о практическом использовании результатов диссертации

государственным автономным образовательным учреждением высшего профессиональной) образования «Ссвсро-Кавказский федеральный университет» о предоставлении |ранта в форме субсилии по теме «Получение и обработка функциональных наномагериалов» (номер заявки в информационной компьютеризированной системе «2012-1.2.1-12-000-201308$. сроки выполнения проекта 2012-2013 г.г.»);

- НИР «Проведение исследований и создание перспективных солнечных элементов с квантовыми точками для пнко и нанос пут и и ков АВИС» (ЗАО «Технологии ГЕОСКАН», г. Москва. № 013 от 10 сентября 2013 г.. сроки выполнения проекта 2013-2014 г.г.);

- НИР «Разработка методов получения перспективных материалов и структур на их основе для изделий оптоэлектроники» Иран г при финансовой поддержке Минобрнаукн России в рамках государственною задания, проект №2014/216. код проекта: 2516. сроки выполнения проекта 2014-2016 г.г.).

Председатель комиссии

Кононов Ю.Г

Члены комиссии

Ьонларснко Е.А. Сысоев И.А.

ПРИЛОЖЕНИЕ В - Сведение использовании результатов диссертации в учебном процессе