Полупроводниковые гетероструктуры с Ge/Si квантовыми точками для излучающих приборов на основе кремния тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат физико-математических наук Тонких, Александр Александрович

• Тонких, Александр Александрович
• кандидат физико-математических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Тонких, Александр Александрович

Введение

ГЛАВА 1. Обзор литературы

1.1 Электролюминесценция монокристаллического кремния

1.2 АЗВ5 соединения на подложке кремния

1.3 Легирование кремния атомами редкоземельных элементов

1.4 Нанокристаллиты кремния

1.5 Гетероструктуры SiGe

ГЛАВА 2. Экспериментальные методики

2.1 Технология молекулярно-пучковой эпитаксии кремния

2.2 Установка МПЭ Riber Siva

2.3 Химическая предростовая подготовка поверхности кремниевых подложек

2.4 Условия проведения ростовых экспериментов

2.5 Установка атомно-силовой микроскопии и методика проведения эксперимента

2.6 Установка магнетронного напыления

2.7 Фото- и электролюминесцентные измерения

ГЛАВА 3. Влияние Sb на свойства массива Ge островков на поверхности

Si(100)

3.1 Формирование островков в гетероэпитаксиальной системе Si/Ge

3.2 Формирование островков в системе Ge(Sb)/Si

3.3 Влияние температуры подложки на свойства массива Ge островков, выращенных с добавлением Sb

3.4 Влияние величины потока Sb на свойства массива Ge островков

3.5 Кинетика формирования Ge островков на поверхности Si(100) в присутствии Sb

ГЛАВА 4. Многослойные Ge/Si гетероструктуры с квантовыми точками

4.1 Исследуемые структуры

4.2 Структурные свойства многослойных Ge/Si гетероструктур

4.3 Фотолюминесцентные исследования многослойных гетероструктур Ge/Si

4.3.1 Особенности спектра фотолюминесценции многослойных гетероструктур Ge/Si

4.3.2 Влияние ростовых параметров на оптические свойства многослойных гетероструктур Ge/Si

4.3.3 Модель зонной структуры

4.4 Оптические свойства Ge/Si многослойных гетероструктур

4.4.1. Зависимость интегральной интенсивности спектральной полосы Ge/Si гетероструктур от количества периодов структуры N

4.4.2. Зависимость положения максимума спектральной полосы Ge/Si гетероструктур от плотности мощности возбуждения

4.4.3. Фотолюминесценция с временным разрешением

4.4.4. Фотолюминесценция многослойных гетероструктур Ge/Si, выращенных на разных типах подложек

4.4.5 Модель электронной минизоны (Уточненная модель)

4.5 Электролюминесцентные свойства многослойных гетеростурктур Ge/Si, помещенных в р-n переход

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Полупроводниковые гетероструктуры с Ge/Si квантовыми точками для излучающих приборов на основе кремния»

Актуальность работы. Одним из основных направлений современной физики полупроводников являются исследования в области низкоразмерных гетероструктур (квантовых ям, квантовых проволок, квантовых точек) [1], то есть гетероструктур, в которых проявляются квантоворазмерные эффекты. Спектр исследований, ведущихся в данном направлении, охватывает фундаментальные аспекты физических явлений, проявляющихся в низкоразмерных структурах, а также возможности применения наноструктур в полупроводниковых приборах (инжекционных лазерах, транзисторах, туннельных диодах и т.д.) [2]. Бурное развитие физики полупроводниковых гетероструктур с пониженной размерностью было обусловлено появлением и развитием воспроизводимых методов их создания, таких как, молекулярно-пучковая эпитаксия (МПЭ) и газо-фазная эпитаксия. Значительный интерес связан с особенностями технологии формирования низкоразмерных гетероструктур (наноструктур), и исследованием влияния параметров технологического процесса на физические свойства получаемых наноструктур. Исследования по созданию эффективных излучателей на основе кремния с токовой накачкой являются одним из таких направлений, которое расположено на стыке фундаментальной и прикладной физики полупроводников. Значительный интерес к данной тематике обусловлен следующим фактором. Кремний занимает ведущее место в технологии микроэлектронных элементов, однако его применение в оптоэлектронике в активных излучающих устройствах ограничено. Трудности при использовании кремния в качестве активного излучателя света связаны с физической природой структуры его энергетических зон, в которых максимум валентной зоны и минимум зоны проводимости расположены в разных точках обратного пространства. Такую структуру зон называют непрямой, поскольку прямая рекомбинация электронно-дырочных пар без участия третьей частицы (например, ТО-фонона) запрещена законом сохранения импульса. Следствием непрямой структуры энергетических зон являются большие времена излучательной рекомбинации 10"3 сек), и низкая эффективность излучения Si светодиодов. В настоящее время предложено достаточно большое количество подходов по реализации излучающей структуры на подложке кремния, обзор которых дан в Главе 1. Наряду с прочими, широко применяются эпитаксиальные технологии выращивания квантоворазмерных гетероструктур, использование которых обладает рядом преимуществ по сравнению с использованием объемных гетероструктур. Во многом это связано с тем, что в квантоворазмерных объектах существенно модифицируется электронная зонная структура исходных материалов. Кроме того, использование наноразмерных объектов позволяет избежать образования структурных дефектов при синтезе гетероструктур из материалов с различными постоянными решетки. Хорошим примером, демонстрирующим преимущества использования квантово-размерных гетероструктур, являются теоретические и экспериментальные работы в области инжекционных гетеролазеров с активной областью на основе массива бездефектных КТ [3,4]. Квантовые точки имеют <5-образный спектр плотности состояний, вследствие этого число состояний, которые необходимо заполнить для достижения тока прозрачности, является небольшим, как следствие снижается пороговая плотность тока инжекционного лазера. Кроме того, применение КТ позволяет расширить диапазон длин волн излучения прибора [3] по сравнению с квантовыми ямами. Последнее преимущество является следствием увеличения эффективного размера области квантования в КТ без образования структурных дефектов.

Формирование наноструктур в матрице кремния возможно осуществить эпитаксиальными методами при использовании в качестве гетеропары германия. Одним из вариантов является использование Ge/Si наноструктур -квантовых ям и квантовых точек (КТ) в качестве излучающей области диодной структуры. Этот путь известен достаточно давно, однако серьезных успехов по созданию светодиодов в Ge/Si системе, работающих при комнатной температуре в непрерывном режиме, а также появления такого прибора на рынке полупроводниковых приборов до сих пор не было.

Несмотря на то, что германий, как и кремний, обладает непрямой структурой энергетических зон, и гетеропереход Ge/Si - второго типа (Ge для дырок представляет потенциальную яму, а для электронов - барьер), нановключения Ge могут формировать гетеропереход I-типа. Такая ситуация характерна для Ge смачивающего слоя [5], остающегося на поверхности после образования Ge КТ. Кроме того, возможно возникновение "прямозонности" в малых включениях Ge благодаря нарушению трансляционной симметрии [6]. Для решения проблемы П-типа гетероперехода в гетероструктурах Ge/Si известен также подход [7], использующий короткопериодные сверхрешетки Ge/Si, т.е. многослойные гетероструктуры, в которых носители заряда могут туннелировать через барьеры, разделяющие соседние квантовые ямы.

Таким образом, использование Ge нановключений в Si матрице и, в особенности, в виде многослойных структур, приводит к существенной модификации энергетического спектра исходных материалов. При соблюдении ряда условий следует ожидать, что возможным результатом этого подхода станет увеличение эффективности излучательной рекомбинации в структурах на их основе.

Целью являлась разработка новых методик выращивания и подходов для создания воспроизводимой технологии на основе молекулярно-пучковой эпитаксии полупроводниковых гетероструктур Ge/Si, в том числе многослойных, для их применения в качестве элементной базы оптоэлектронных приборов на основе кремния.

Для достижения указанной цели решались следующие основные задачи:

1. Исследовались закономерности образования нанометровых островков Ge на поверхности Si(100) при МПЭ.

2. Исследовалось влияние сурьмы на закономерности эпитаксиального роста гетероструктур Ge/Si в режиме Странски-Крастанова.

3. Исследовались особенности гетероэпитаксиального роста многослойных структур Ge/Si при селективном легировании Sb.

4. Исследовалось влияние технологических факторов при росте многослойных структур Ge(Sb)/Si на их структурные и оптические свойства.

5. Проводилась оптимизация ростовых параметров многослойных гетероструктур Ge(Sb)/Si с целью получения диодных структур с максимальной эффективностью.

6. Исследовались электролюминесцентные свойства диодных структур на основе многослойных Ge(Sb)/Si гетероструктур.

Научная новизна работы состоит в следующем.

1. В рамках кинетической теории установлены количественные зависимости между управляющими параметрами МПЭ роста (температурой подложки, скоростью осаждения Ge, эффективной толщиной эпитаксиальной пленки Ge) и параметрами массива Ge/Si(100) hut островков (поверхностной плотностью и средним размером).

2. Впервые проведено комплексное исследование процесса гетероэпитаксии Ge на поверхности Si в присутствии Sb. При этом было установлено, что формирование островков Ge в зависимости от потока Sb имеет пороговый характер.

3. Впервые проведено систематическое исследование влияния ростовых параметров на структурные и оптические свойства многослойных гетероструктур Ge/Si, полученных при селективном легировании сурьмой.

4. Предложены возможные зонные диаграммы многослойных селективно легированных гетероструктур Ge/Si, объясняющие полученные экспериментальные данные.

Практическая значимость работы состоит в следующем.

1. Показано, что подача Sb к поверхности растущей пленки позволяет существенно увеличить однородность по форме и размерам среди Ge КТ, а также повысить плотность массива Ge КТ.

2. Продемонстрирована фотолюминесценция при комнатной температуре в диапазоне длин волн 1.3-1.8мкм от многослойных гетероструктур Ge/Si.

3. Получены рекордно малые (-0.1 мкс) времена излучательной рекомбинации носителей заряда в полупроводниковых материалах Ge/Si на длине волны 1.55мкм при 10К.

4. Впервые продемонстрирована электролюминесценция при комнатной температуре и непрерывной токовой накачке из многослойных гетероструктур Ge/Si с КТ, выращенных на подложке кремния на длинах волн 1.4-1.7мкм, величина эффективности внешнего квантового выхода составила не менее

0.04.

Таким образом, проведено комплексное исследование процессов гетероэпитаксии Ge на поверхности Si в присутствии Sb. Исследования однослойных структур Ge(Sb)/Si позволили выявить закономерности, возникающие при росте многослойных структур Ge/Si с добавлением Sb. Исследование структурных и оптических свойств многослойных гетероструктур Ge(Sb)/Si позволило оптимизировать технологию их роста, что привело к созданию приборно-ориентированных диодных структур на подложке кремния, которые демонстрируют интенсивную электролюминесценцию в диапазоне длин волн вблизи 1.55мкм при комнатной температуре. Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. В рамках кинетической модели формирования островков в системах, рассогласованных по параметру решетки, предложено теоретическое объяснение закономерностей эпитаксиального роста Ge квантовых точек на поверхности Si(100).

2. На начальных стадиях гетероэпитаксии Ge на поверхности Si(100) в присутствии на поверхности сурьмы образуется однородный по форме и размерам массив пирамидальных островков с квадратными основаниями.

3. Теоретически предсказано и экспериментально подтверждено, что образование Ge островков характеризуется пороговым значением потока Sb, ниже которого плотность островков возрастает, а выше - резко уменьшается.

4. Рост многослойных структур Ge/Si при селективном легировании сурьмой сопровождается образованием бездефектных колонок вертикально совмещенных Ge квантовых точек, которые являются центрами излучательной рекомбинации носителей заряда.

5. Оптимальные режимы роста многослойных гетероструктур Ge/Si, помещенных в область р-n перехода кремния, позволяют получить интенсивную электролюминесценцию в непрерывном режиме при комнатной температуре в диапазоне длин волн 1.4-1.7мкм.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на российских и международных конференциях и симпозиумах:

- 11,12 Int. Symp."Nanostructures: Physics and Technology", Saint-Petersburg, 2003, 2004.

- IV Российская конференция по физике полупроводников, Санкт-Петербург, 2003.

- Euro-MRS 2003 Spring Meeting, Strasbourg.

- Microscopy Conference, Dresden, 2003.

- 7-th International Conference on Intersubband Transitions in Quantum Wells, Evolene, Switzerland, 2003.

- "Нанофотоника 2004", Нижний-Новгород.

-4-th International Conference on Advanced Optical Materials and Devices, Tartu, Estonia, 2004

- Всероссийское совещание «Кремний-2004» (Иркутск 2004) -"Нанофизика и Наноэлектроника", Нижний-Новгород, 2005. Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 20 печатных работах (в том числе 10 в научных журналах и 10 в материалах конференций). Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Общий объем диссертации 118 страниц основного текста, включая 19 рисунков, 8 таблиц и список литературы из 73 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Тонких, Александр Александрович

Заключение

В заключении сформулируем основные результаты, полученные в диссертационной работе, предложения по их дальнейшему развитию и практическому использованию:

1. В рамках кинетической теории установлены количественные зависимости между управляющими параметрами МПЭ роста (температурой подложки, скоростью осаждения Ge, эффективной толщиной эпитаксиальной пленки Ge) и параметрами массива Ge/Si(100) hut островков (поверхностной плотностью и средним размером).

2. Показано, что добавление Sb при формировании Ge островков на поверхности Si в методе МПЭ по механизму Странски-Крастанова в диапазоне температур 500-700°С приводит к увеличению а) плотности массива Ge островков; б) однородности Ge островков по форме и размерам. При этом массив формируют пирамидальные островки с квадратными основаниями в отличие от роста Ge островков без добавления Sb, когда на поверхности присутствуют hut -островки, dome-островки, либо одновременно оба типа островков.

3. Продемонстрировано, что экспозиция поверхности Si подложки в потоке Sb при температурах подожки 550 и 600°С, проведенная до осаждения Ge, приводит к тем же качественным изменениям параметров массива Ge островков, что и одновременное осаждение Ge и Sb.

4. Установлено, что формирование Ge островков в зависимости от потока Sb имеет пороговый характер. При увеличении потока Sb до некоторой величины наблюдается увеличение плотности и уменьшение размеров Ge островков. При дальнейшем увеличении потока Sb наблюдается срыв нуклеации Ge островков, при этом на поверхности наблюдаются мезаскопические кластеры Ge, высота которых менее 1нм. Предложена интерпретация порогового характера в рамках кинетической теории формирования островков. При этом учитывается влияние, оказываемое потоком Sb, на активационный барьер диффузии адатомов Ge в островок. Сурьма представляет собой ингибитор диффузии адатомов Ge, а при некотором критическом потоке Sb существенно возрастает время, необходимое для нуклеации и роста островков, поэтому их латеральный размер не может дорасти до своего квазиравновесного значения.

5. Синтезирован новый тип многослойных гетероструктур в системе Ge/Si: селективно легированные сурьмой - Ge/Si гетероструктуры с вертикально совмещенными Ge квантовыми точками.

6. Продемонстрировано, что при выращивании многослойных гетероструктур Ge/Si, селективно легированных Sb, образцы обладают качественно иными свойствами по сравнению с аналогичными структурами, выращенными без добавления Sb. Во-первых, селективно легированные многослойные гетероструктуры демонстрируют, в большинстве случаев, отсутствие дислокаций несоответствия и проникающих дислокаций в их структуре (по данным просвечивающей электронной микроскопии и низкотемпературной фотолюминесценции). Во-вторых, в селективно легированных многослойных Ge/Si гетероструктурах наблюдается формирование колонок вертикально совмещенных Ge квантовых точек. При этом в направлении роста структура указанных колонок обладает квазипериодичностью с периодом C=B+W, где В -средняя высота Ge квантовых точек, a W - толщина прослойки Si. В латеральной плоскости размер Ge островков сохраняется для всех слоев структуры и ограничен величиной ~100нм. Грани островков ориентированы в кристаллографических направлениях <100>.

7. В спектрах фотолюминесценции селективно легированных Sb многослойных Ge/Si гетероструктурах при комнатной температуре наблюдается полоса с максимумом в диапазоне 1.3-1.8мкм, интегральная интенсивность которой в 10110 раз превосходит интегральную интенсивность полосы, соответствующей рекомбинации электронно-дырочных пар в кремнии с участием ТО-фонона.

8. Установлено, что синтезированные селективно легированные Sb многослойные гетероструктуры Ge/Si метастабильны. Кратковременный отжиг при температурах более 700°С приводит к формированию сетки дислокаций несоответствия на их поверхности, дополнительной взаимодиффузии Ge и Si в их структуре, а также к снижению интенсивности фотолюминесценции.

9. Исследование низкотемпературных спектров фотолюминесценции, а также температурной зависимости положения для селективно легированных Sb многослойных Ge/Si гетероструктур показало, что природа длинноволновой полосы соответствует зона-зонной рекомбинации в области вертикально-совмещенных Ge квантовых точек.

10. Проведенное исследование зависимости спектров фотолюминесценции от ростовых параметров позволило установить, что наиболее критичным параметром, влияющим на интенсивность фотолюминесценции, является эффективная толщина Ge в каждом слое многослойной структуры. Установлено, что интегральная интенсивность фотолюминесценции растет пропорционально квадрату количества периодов структуры.

11. Продемонстрированы быстрые для системы Ge/Si времена излучательной рекомбинации -0.1 мкс, измеренные на длине волны 1.55мкм при 10К от многослойных селективно легированных гетероструктур Ge/Si.

12. Впервые продемонстрирована электролюминесценция при комнатной температуре из диодных структур, в область р-n перехода которых помещались селективно легированные сурьмой многослойные гетероструктуры Ge/Si в диапазоне длин волн 1.4-1.7мкм. Измеренная величина внешней квантовой эффективности электролюминесценции при комнатной температуре была не меньше 0.04%.

Дальнейшие исследования предполагается направить на изучение свойств селективно легированных многослойных гетероструктур, выращенных на разориентированных по отношению к плоскости Si(100) поверхностях. Кроме того, планируется провести оптимизацию конструкции светодиодов, которая позволит увеличить величину внешнего квантового выхода электролюминесценции выращенных диодных структур.

В результате выполнения работы получены два типа объектов: а) однослойные гетероструктуры Ge/Si с однородным по форме и размерам массивом Ge островков; Ь) многослойные селективно легированные Sb Ge/Si гетероструктуры. Перспективы применения объектов (а) видятся в сфере их использования в качестве полевых электронных эмиттеров. В этом направлении нами уже сделаны первые шаги [73]. Применение объектов (Ь) видится в качестве интегрированных в микросхему активных излучателей - передатчиков (а также приемников) информации, способных заменить традиционные электрические цепи.

Считаю необходимым выразить глубокую благодарность тем людям, которые были радом со мной на протяжении всего периода работы над диссертационной работой. В первую очередь - своим научным руководителям д.ф.-м.н; В.М.Устинову и д.ф.-м.н Г.Э.Цырлину. Особо признателен постоянным соавторам и коллегам: д.ф.-м.н. В.Г.Дубровскому, к.ф.-м.н. В.Г.Талалаеву, к.ф,-м.н. Н.Д.Захарову, Н.К.Полякову и Ю.Б.Самсоненко, а также всем сотрудникам лаборатории физики полупроводниковых гетероструктур Физико-Технического Института им. А.Ф.Иоффе РАН и лаборатории приборов и методов эпитаксиальных нанотехнологий Института Аналитического Приборостроения РАН. Отдельную благодарность я выражаю доктору П.Вернеру (Dr.P.Werner) Max-Planck Institute of Microstructure Physics. За создание благоприятной обстановки для работы по теме диссертации выражаю благодарность Директору Института Аналитического Приборостроения РАН профессору д.т.н. В.Е.Курочкину и заведующему лабораторией физики полупроводниковых гетероструктур ФТИ им.Иоффе РАН академику Ж.И.Алферову.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Тонких, Александр Александрович, 2005 год

1. Zhores I.Alferov, "Nobel Lecture: The double heterostructure concept and its applications in physics, electronics, and technology" Review of Modern Physics, 73, 767-782 (2001).

2. Ж.И.Алферов, "История и будущее полупроводниковых гетероструктур" ФТП 32(1)3-18,(1998)

3. V.M.Ustinov, A.E.Zhukov, A.Yu.Egorov, N.A.Maleev "Quantum dot lasers" Oxford university press 2003.

4. Л.В.Асрян, Р.А.Сурис "Теория пороговых характеристик полупроводниковых лазеров на квантовых точках. Обзор" ФТП, 38(1), 3-25, (2004).

5. J.Wan, G.L.Jin, Z.MJiang, Y.H.Luo, J.L.Liu and Kang L.Wang " Band alignments and photon-induced carrier transfer from wetting layers to Ge islands grown on Si(001)" Appl.Phys.Lett. 78(12), 1763, (2001).

6. Г.Э.Цырлин, P.Werner, G.G6sele, Б.В.Воловик, В.М.Устинов, Н.Н.Леденцов "Оптические свойства субмонослойных включений германия в кремниевую матрицу, полученных методом молекулярно-пучковой эпитаксии" Письма в ЖТФ 27(1), 31-38, (2001).

7. H.Presting, H.Kibbel, M.Jaros, R.M.Turton, U.Menczigar, G.Abstreiter and H.G.Grimmeiss "Ultrathin SimGen strained layer superlattices a step towards Si optoelectronics" Semic.Sci.Tech. 7(9), 1127-1148, (1992).

8. М.С.Бреслер, О.Б.Гусев, Б.П.Захарченя, И.Н.Яссиевич "Эффективность электролюминесценции кремниевых диодов", ФТП 46(1), 10-14 (2004).

9. M.A.Green, J.Zhao, A.Wang and T.Trupke «High efficiency silicon light emitting diodes», Proc. of NATO Advanced Research Workshop on Towards the First Silicon Laser 2002, Kluwer Academic Publishers, NATO Science Series 11/93, p. 1-10.

10. M.A.Green, J.Zhao, A.Wang, P.J.Reece, M.Gal, "Efficient silicon light-emitting diodes" Nature 412, 805 (2001)).

11. K.K.binder, J.Phillips, O.Qasaimeh, X.F.Liu, S.Krishna, and P.Bhattacharya "Self-organized Ino.4Gao.6As quantum-dot lasers grown on Si substrates", Appl.Phys.Lett. 74(10), 1355-1357(1999).

12. И. Т.М.Бурбаев, И.П.Казаков, В.А.Курбатов, М.М.Рзаев, В.А.Цветков, В.И.Цехош, "Фотолюминесценция (^,=1.3р.т) при комнатной температуре квантовых точек InGaAs на подложке Si(100)" ФТП 36(5), 565-568 (2002).

13. Г.Э.Цырлин, В.Н.Петров, В.Г.Дубровский, Ю.Б.Самсоненко, Н.К.Поляков,

14. А.М.Емельянов, Ю.А.Николаев, Н.А.Соболев "Природа краевого пика электролюминесценции в режиме пробоя 81:(Ег,0)-диодов", ФТП 36(4), 453-456 (2002).

15. В.Ф.Мастеров, Ф.С.Насрединов, П.П.Серегин, Е.И.Теруков, М.М.Мездрогина, "Примесные атомы эрбия в кремнии" ФТП 32(6), 708-711 (1998).

16. С.В.Гастев, А.М.Емельянов, Н.А.Соболев, Б.А. Андреев, З.Ф.Красильник,

17. B.Б.Шмагин, «Эффективное сечение возбуждения фотолюминесценции и время жизни в возбужденном состоянии ионов Ег 3+ в многослойных селективно легированных Si:Er-CTpyKiypax», ФТП 37(9), 1123-1126 (2003).

18. Е.И.Теруков, О.Б.Гусев, О.И.Коньков, Ю.К.Ундалов, M.Stutzmann, A.Janotta, H.Mell, J.P.Kleider "Электролюминесценция эрбия в p-i-n структурах на основе аморфного гидрогенизированного кремния" ФТП 36(11), 1323-1326 (2002).

19. A.Polman, B.Min, J.Kalkman, T.J.Kippenberg and K.J.Vahala "Ultralow-threshold erbium-implanted toroidal microlaser on silicon" Appl.Phys.Lett. 84(7), 1037-1039 (2004).

20. L.X.Yi, J.Heitmann, R.Scholz, and M.Zacharias "Si rings, Si clusters, and Si nanocrystals different states of ultrathin SiOx layers" Appl.Phys.Lett. 81(22), 42484250 (2002).

21. M.Zacharias, J.Heitmann, R.Scholz, U.Kahler, M.Schmidt and J. Biasing "Size-controlled highly luminescent silicon nanocrystals: A Si0/Si02 superlattice approach" Appl.Phys.Lett. 80(4), 661-663. (2002).

22. Yu.B.Bolkhovityanov, O.P.Pchelyakov, S.I.Chikichev "Silicon germanium epilayers: physical fundamentals of growing strained and fully relaxed heterostructures" Physics - Uspekhi 44(7) 655-680 (2001).

23. H.Sigg, G.Dehlinger, L.Diehl, U.Gennser, S.Stutz, J.Faist, D.Grutzmacher, K.Ensslin, E.Muller "Valence band intersubband electroluminescence from Si/SiGe quantum cascade structures" Physica E 11, 240 -244 (2001).

24. G.Dehlinger, L.Diehl, U.Gennser, H.Sigg, J.Faist, K.Ensslin, D.Grutzmacher, E.Muller "Intersubband Electroluminescence from Silicon-Based Quantum Cascade Structures" Science 290,2277-2280 (2000).

25. Н.В.Востоков, З.Ф.Красильник, Д.Н.Лобанов, А.В.Новиков, М.В.Шалеев, А.Н.Яблонский "Фотолюминесценция GeSi/Si(001) самоорганизующихся наноостровков различной формы" ФТТ 46(1), 63-66 (2004).

26. S.Fukatsu, H.Sunamura, Y.Shiraki, S.Komiyama "Phononless radiative recombination of indirect excitons in a Si/Ge type-II quantum dot" Appl.Phys.Lett. 71(2), 258-260 (1997).

27. V.Yam, V.L.Thanh, Y.Zheng, P.Boucaud, D.Bouchier "Photoluminescence study of a bimodal size distribution of Ge/Si(001) quantum dots" Phys.Rev.B 63, 033313 (2001).

28. O.G.Schmidt, C.Lange, K.Eberl "Photoluminescence study of the initial stages of island formation for Ge pyramids/domes and hut clusters on Si(001)" Appl.Phys.Lett. 75(13), 1905-1907 (1999).

29. M.W.Dashiell, U.Denker, C.Muller, G.Costantini, C.Manzano, K.Kern, O.G.Schmidt "Photoluminescence of ultrasmall Ge quantum dots grown by molecular-beam epitaxy at low temperatures" Appl.Phys.Lett. 80(7), 1279-1281 (2002).

30. J.Weber, M.I.Alonso "Near-band-gap photoluminescence of Si-Ge alloys" Phys.Rev.B 40(8), 5683-5693 (1989).

31. V.V.Kveder, E.A.Steinman, S.A.Shevchenko, H.G.Grimmeiss "Dislocation-related electroluminescence at room temperature in plastically deformed silicon" Phys.Rev.B 51(16), 10520-10526(1995).

32. K.Shum, P.M.Mooney, J.O.Chu "Dislocation-related photoluminescence peak shift due to atomic interdiffusion in SiGe/Si" Appl.Phys.Lett. 71(8), 1074-1076 (1997).

33. V.Kveder, M.Badylevich, E.Steinman, A.Izotov, M. Seibt and W.Schroter "Room-temperature silicon light-emitting diodes based on dislocation luminescence" Appl.Phys.Lett. 84(12), 2106-2108 (2004).

34. H.Sunamura, S.Fukatsu, N.Usami, Y.Shiraki "Photoluminescence investigation on growth mode changeover of Ge on Si(100)" J.Cryst.Growth 157, 265-269 (1995).

35. А.В.Двуреченский, А.И.Якимов "Квантовые точки 2 типа в системе Ge/Si" ФТП, 35(9), 1143-1153 (2001).

36. O.G.Schmidt, U.Denker, K.Eberl, O.Kienzle and F.Ernst "Effect of overgrowth temperature on the photoluminescence of Ge/Si islands" Appl.Phys.Lett. 77(16), 25092511 (2000).

37. M. Stoffel, U.Denker, O.G.Schmidt "Electroluminescence of self-assembled Ge hut clusters" Appl.Phys.Lett. 82(19) 3236-3238 (2003).

38. H.Presting, T.Zinke, O.Brux, M.Gail, G.Abstreiter, H.Kibbel, M.Jaros, "Room-temperature luminescence from Si/Ge single quantum well diodes grown by molecular beam epitaxy" J.Crys.Gr. 157, 15-20 (1995).

39. W.-H.Chang, A.T.Chou, W.Y.Chen, H.S.Chang, T.M.Hsu, Z.Pei, P.S.Chen, S.W.Lee, L.S.Lai, S.C.Lu, M.-J.Tsai "Room-temperature electroluminescence at 1.3 and 1.5цш from Ge/Si self-assembled quantum dots" Appl.Phys.Lett. 83(14), 29582960 (2003).

40. John C.Bean, Journal of crystal growth 81(1987) 411-420.

41. A. Ishizaki, K.Nakagawa and Y.Shiraki// Proc. conf. on MBE and Clean Surface Techniques (Japanese Society of Applied Physics, Tokio,1982, p. 182).

42. Vinh Le Thanh et.al., Thin Solid films 321 (1998) 98-105.

43. V.Cimalla and K.Zekentes " Temperature dependence of the transition from two-dimensional to three-dimensional growth of Ge on (001)Si studied by reflection high-energy electron diffraction" Appl.Phys.Lett. 77(10), 1452-1454 (2000).

44. О.П.Пчеляков, Ю.Б.Болховитянов, А.В.Двуреченский, Л.В.Соколов, А.И.Никифоров, А.И.Якимов, Б.Фойхтлендер "Кремний-германиевые наноструктуры с квантовыми точками: механизмы образования и электрические свойства. Обзор" ФТП 34(11), 1281-1299 (2000).

45. V.Yam, V.L.Thanh, Y.Zheng, P.Boucaud and D.Bouchier "Photoluminescence study of a bimodal size distribution of Ge/Si (001) quantum dots" Phys.Rev.B, 63, 033313 (2001).

46. Н.В.Востоков, З.Ф.Красильник, Д.Н.Лобанов, А.В.Новиков, М.В.Шалеев, А.Н.Яблонский "Фотолюминесценция GeSi/Si(001) самоорганизующихся наноостровков различной формы" ФТТ 46(1), 63-66 (2004).

47. Такие размеры наблюдались у "hut''-островков в наших экспериментах при осаждении Ge на Si(100) при температурах подложки 500°С.

48. V.G.Dubrovskii, G.E.Cirlin, V.M.Ustinov " Kinetics of the initial stage of coherent island formation in heteroepitaxial systems" Phys.Rev.B 68, 075409 (2003).

49. A.A.Tonkikh, V.G.Dubrovskii, G.E.Cirlin, V.A.Egorov, V.M.Ustinov and P.Werner. "Temperature dependence of the quantum dot lateral size in the Ge/Si(100) system". Phys. Stat. Sol (b) 236 , No. 1, R1-R3 (2003)

50. А.А.Тонких, Г.Э.Цырлин, В.Г.Дубровский, В.М.Устинов, P.Werner "О возможностях подавления формирования dome-кластеров при молекулярно-пучковой эпитаксии Ge на Si (100)" ФТП 38(10), 1239-1244 (2004).

51. S.A.Barnett, H.F.Winters, J.E.Green. Surf. Sci., 165, 303 (1986).

52. Г.Э.Цырлин, В.Г.Дубровский, А.А.Тонких, Н.В.Сибирев, В.М.Устинов, P.Werner "Пороговый характер формирования наноразмерных островков в системе Ge/Si(100) в присутствии сурьмы" ФТП 39(5), 577-581 (2005).

53. F.M.Kuni, The Kinetics of Condensation under the Dynamical Conditions. Preprint No 84-178.E (Kiev, ITP, 1984).

54. G.S.Solomon, J.A.Trezza, A.F.Marshall, J.S.Harris,Jr. "Vertically Aligned and Electronically Coupled Growth Induced InAs Islands in GaAs" Phys.Rev.Lett. 76(6), 952-955 (1996).

55. A.A.Darhuber, P.Schittenhelm, V.Holy, J.Stangl, G.Bauer, G.Abstreiter "High-resolution x-ray diffraction from multilayered self-assembled Ge dots" Phys. Rev. В 55(23), 15652-15663 (1997)

56. V.A.Shchukin, D.Bimberg, V.G.Malyshkin, N.N.Ledentsov "Vertical correlations and anticorrelations in multisheet arrays of two-dimensional islands" Phys. Rev. В 57(19). 12262-12274 (1998).

57. O.G.Schmidt and K.Eberl "Multiple layers of self-asssembled Ge/Si islands: Photoluminescence, strain fields, material interdiffusion, and island formation" Phys.Rev.B 61(20), 13721-13729 (2000).

58. А.А.Тонких, В.Г.Талалаев, Н.Д.Захаров, Г.Э.Цырлин, В.М.Устинов, P.Werner "Влияние послеростового отжига на структурные и оптические свойства многослойных гетероструктур Ge/Si" Письма в ЖТФ, 29(17) 78-85 (2003).

59. V.G.Talalaev, J.W.Tomm, N.D.Zakharov, P.Werner, B.V.Novikov, A.A.Tonkikh "Transient spectroscopy of InAs quantum dot molecules" Appl.Phys.Lett. 85(2) 284286, (2004).

60. O.G.Schmidt, C.Lange, K.Eberl "Photoluminescence study of the initial stages of island formation for Ge pyramids/domes and hut clusters on Si(001)" Appl. Phys. Lett. 75(13) 1905-1907 (1999). (halle 2003)

61. Т.М.Бурбаев, Т.Н.Заварицкая, В.А.Курбатов, H.H.Мельник, В.А.Цветков, К.С.Журавлев, В.А.Марков, А.И.Никифоров "Оптические свойства монослоев германия на кремнии" ФТП 35(8) 979-984 (2001).

62. М. Larsson., A. Elfving, Р.-О. Holtz, G.V. Hansson, W.-X. Ni "Luminescence study of Si/Ge quantum dots" Physica E 16 476 480 (2003).

63. A.I. Yakimov, N.P. Stepina, A.V. Dvurechenskii, A.I. Nikiforov, and A.V. Nenashev. Semicond. Sci. Technol. 15,1125 (2000).

64. B.Ilahi, L.Sfaxi, F.Hassen, L.Bouzaiene, H.Maaref, B.Salem, G.Bremond, and O. Marty "Spacer layer thickness effects on the photoluminescence properties of InAs/GaAs quantum dot superlattices" phys. stat. sol. (a) 199(3), 457-463 (2003).

65. В.А.Егоров, Г.Э.Цырлин, А.А.Тонких, В.Г.Талалаев, А.Г.Макаров, Н.Н.Леденцов, В.М.Устинов, N.D.Zakharov, P.Werner "Si/Ge наноструктуры для применений в оптоэлектронике" ФТТ 46(1) 53-59 (2004)

66. J. Wan, G.L. Jin, Z.M. Jiang, Y.H. Luo, J.L. Liu, and K.L. Wang. "Band alignments and photon-induced carrier transfer from wetting layers to Ge islands grown on Si(001)" Appl. Phys. Lett., 78(12), 1763-1765 (2001).

67. J. Wan, Y.H. Luo, Z.M. Jiang, G. Jin, J.L. Liu, K.L. Wang, X.Z. Liao, and J. Zou. Effect of interdiffusion on the band alignment of GeSi dots. Appl. Phys. Lett., 79(13), 1980-1982 (2001).

68. G. Bremond, M. Serpentini, A. Souifi, G. Guillot, B. Jacquier, M. Abdallah, I. Berbezier, and B. Joyce. Optical study of germanium nanostructures grown on a Si(l 18) vicinal substrate. Microelectron. J., 30, 357-362 (1999).

69. В.Л.Бонч-Бруевич, С.Г.Калашников «Физика полупроводников» с.297, М. «Наука», 1977.

70. М. Grundmann, О. Stier, and D. Bimberg. Phys. Rev. "InAs pyramidal quantum dots: strain distribution, optical phonons, and electronic structure" В 52 (16), 11969 (1995).

71. Г.Э.Цырлин, А.А.Тонких, В.Э.Птицын, В.Г.Дубровский, С.А.Масалов, В.П.Евтихиев, Д.В.Денисов, В.М.Устинов, P.Werner "Влияние сурьмы на морфологию и свойства массива Ge/Si(100)-KBaHTOBbix точек" ФТТ 47(1), 58-62 (2005).