Структура, электронные свойства и ИК фотопроводимость многослойных гетеросистем InGaAs/GaAs с квантовыми точками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат физико-математических наук Молдавская, Любовь Давидовна

• Молдавская, Любовь Давидовна
• кандидат физико-математических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Молдавская, Любовь Давидовна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. САМООРГАНИЗОВАННЫЕ НАНООСТРОВКИ И 13 КВАНТОВЫЕ ТОЧКИ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1.1. Методы получения квантовых точек

1.2. Фотодетекторы инфракрасного диапазона на квантовых точках

1.3. Методы диагностики квантовых точек

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура, электронные свойства и ИК фотопроводимость многослойных гетеросистем InGaAs/GaAs с квантовыми точками»

Актуальность темы исследования

В настоящее время изучение механизмов формирования самоорганизованных наноостровков и квантовых точек, их структуры и электронных свойств, разработка приборов на основе гетероструктур с квантовыми точками вызывают значительный интерес. Используя метод самоорганизации в системе упругонапряженных слоев полупроводников, современные технологии эпитаксиального роста - молекулярно-пучковая и металлоорганическая газофазная эпитаксии (МОГФЭ) позволяют формировать в матрице широкозонного материала нульмерные объекты из узкозонного материала - практически идеальные кристаллы высокого структурного и оптического качества [1]. Активно исследуются гетероструктуры InGaAs/GaAs и Ge/Si с квантовыми точками (КТ) для фотоприёмников инфракрасного (ИК) диапазона [2, 3]. Длины волн, соответствующие внутризонным переходам в КТ в системе InGaAs/GaAs, перекрывают окна прозрачности атмосферы 3-5 мкм и 812 мкм, что определяет широкий круг практических применений. Нульмерный характер электронного спектра КТ изменяет правила отбора для внутризонного оптического поглощения и позволяет принимать излучение любой поляризации при нормальном падении, в отличие от структур с квантовыми ямами (КЯ). Благодаря снижению рассеяния на фононах кристаллической решетки в системах с КТ значительно возрастает время жизни фотовозбужденных электронов и уменьшается темповой ток [4]. Это может повысить квантовую эффективность приёмника и увеличить рабочие температуры. Важно отметить, что технология гетероструктур с КТ совместима с кремниевой системой считывания, разработанной для гетероструктур с КЯ, что позволяет создать матричный фотоприемник для ИК системы изображения. Этим исследованиям посвящено большое число работ, однако, достигнутые результаты для гетероструктур (ГС) с КТ пока значительно ниже ожидаемых. Реализованная чувствительность ИК фотоприемников на ГС с КТ, как правило, уступает существующим фотоприемникам, а рабочая температура не превышает 100К. Основными причинами являются неоптимальная зонная структура ГС с КТ, малое поглощение из-за низкого коэффициента заполнения активных областей квантовыми точками и значительного неоднородного уширения линий поглощения [5]. В связи с этим, весьма актуальной задачей является исследование возможностей создания многослойных низкодефектных структур с массивами КТ необходимой формы, размеров, с высокой поверхностной плотностью и однородностью по размерам. В последнее время предложены новые методы зонной инженерии гетероструктур с КТ для ИК фотоприемников. В них используются отработанные процессы формирования КТ и модифицируются области вокруг КТ.

В данной работе исследуется новый подход к формированию структур с КТ для ИК фотоприемников, основанный на модификации непосредственно массивов КТ. Изучаются факторы процесса МОГФЭ, способствующие достижению повышенной плотности КТ, однородности размеров, увеличению высоты при сохранении латеральных размеров. Исследуется возможность перестройки длины волны основного перехода в КТ путем вариации процедуры заращивания. Важнейшими параметрами, определяющими энергетический спектр КТ, являются их состав и величина упругих напряжений. Определение этих параметров для КТ, закрытых слоем полупроводника - актуальная и сложная задача. Одна из глав диссертации посвящена определению состава и упругих напряжений наноостровков методом рентгеновской дифрактометрии. Также в диссертации обсуждаются механизмы ИК фоточувствительности и пути оптимизации структур для улучшения чувствительности и обнаружительной способности ИК фотоприёмников на ГС с КТ.

Цели работы

- Анализ структурных, оптических и транспортных свойств упругонапряжённых гетеросистем InGaAs/GaAs с наноостровками и квантовыми точками.

- Изучение ИК фотопроводимости многослойных селективно легированных гетероструктур InGaAs /GaAs с КТ.

- Оптимизация гетероструктур для улучшения параметров ИК фотодетекторов: вольт-ватгной чувствительности, обнаружительной способности, диапазона рабочих температур.

Научная новизна работы

Предложена новая модель формирования КТ в структурах с повышенной эквивалентной толщиной слоя InAs, включающая стадии образования двумерного вторичного слоя InGaAs из крупных кластеров InAs и дальнейшей трехмерной трансформации слоя в поле упругих напряжений КТ.

В многослойных гетероструктурах InAs/GaAs с КТ, изготовленных методом МОГФЭ, наблюдалась фотолюминесценция с длиной волны до 1,6мкм при комнатной температуре.

Предложен новый механизм продольной ИК фоточувствителыюсти в структурах с КТ, основанный на уменьшении кулоновского рассеяния на заряженных квантовых точек при их нейтрализации в результате засветки.

Практическая значимость

Разработана методика экспресс-анализа эпитаксиальных структур с самоорганизующимися наноостровками с использованием лабораторного рентгеновского дифрактометра типа ДРОН. Методика позволяет, в случае крупных самоорганизованных островков GeSi/Si(001) и InGaAs/GaAs(001), определять их усредненный состав и упругую деформацию по брегговским пикам двух отражений. Полученные в диссертации результаты по исследованию режимов роста массивов КТ повышенной плотности, с малым разбросом по высоте, с большим отношением высот к латеральным размерам, с возможностью перестройки основного перехода в КТ путем вариации толщины низкотемпературного покровного слоя могут быть использованы для создания чувствительных фотоприёмников среднего и ближнего ИК диапазонов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Рентгеновская дифрактометрия с использованием лабораторного источника излучения позволяет определять усредненный состав и упругую деформацию крупных самоорганизованных островков GeSi/Si(001) и InGaAs/GaAs(001) по брегговским пикам двух отражений.

2. Свойства многослойных гетероструктур с повышенной эффективной толщиной слоя квантовых точек InAs могут быть модифицированы при промежуточном отжиге. Это приводит к образованию вторичного слоя InGaAs из крупных дефектных кластеров InAs и дальнейшей трехмерной трансформации этого слоя в поле упругих напряжений КТ. В таких структурах возможно увеличение длины волны межзонной фотолюминесценции до 1,6мкм при 300К.

3. В многослойных селективно легированных гетероструктурах InGaAs/GaAs с квантовыми точками возможен новый механизм продольной ИК фотопроводимости, связанный с изменением подвижности носителей, а не их концентрации. Фотопроводимость обусловлена уменьшением кулоновского рассеяния при нейтрализации заряда КТ, вызванной фотовозбуждением.

4. Многослойные селективно легированные гетероструктуры InGaAs/GaAs с квантовыми точками перспективны для использования в качестве ИК фотоприёмников диапазона длин волн 3-6мкм. Их обнаружительная способность сопоставима с обнаружительной способностью фотоприёмников на структурах с квантовыми ямами при температуре 80 К, фоточувствителыюсть сохраняется до 200К.

Личный вклад автора в получение результатов

Равнозначный вклад в проведение реитгенодифракционных измерений структур с наноостровками InGaAs/GaAs и GeSi/Si, в обработку и интерпретацию их результатов (совместно с Ю.Н.Дроздовым) [А1-А9, А20-А25].

Определяющий вклад в проведение электрофизических измерений методом эффекта Холла [А10, А12], равнозначный в обработку и интерпретацию результатов низкотемпературных исследований электронного транспорта (совместно с В.И.Шашкиным, М.Н.Дроздовым, А.В.Германенко, Г.М.Миньковым) [А17, А28].

Основной вклад в подготовку и проведение измерений спектров фотопроводимости многослойных гетероструктур InAs/GaAs с КТ [А18, А19, A33-A36] (совместно с М.Н.Дроздовым). Равнозначный вклад в обработку и интерпретацию результатов измерений спектров фотопроводимости (совместно с В.И.Шашкиным, М.Н.Дроздовым) [А10-А16, А18, А19, А26, А27, А29-А36].

Основной вклад в проведение измерений спектров фотолюминесценции многослойных гетероструктур InAs/GaAs с КТ в работах [А18, А19, А35, А36] (совместно с Д.М. Гапоновой, М.Н.Дроздовым). Равнозначный вклад в обработку и интерпретацию результатов измерений фотолюминесценции многослойных гетероструктур InAs/GaAs с КТ (совместно с В.И.Шашкиным, М.Н.Дроздовым) [А10-А19, А27, А32-36].

Апробация результатов работы.

Основные результаты были доложены и обсуждены на всероссийских совещаниях "Рентгеновская оптика -99", "Рентгеновская оптика -2002", (Нижний Новгород); на Симпозиумах "Нанофотоника" (Нижний Новгород, 1999, 2000, 2002, 2003, 2004 г.); "Нанофизика и Наноэлектроника", Нижний Новгород, 2005 , 2006, 2007 гг.; 5-й, 6-й и 7-й Российских конференциях по физике полупроводников (Нижний Новгород, 2001, Санкт-Петербург, 2003, Екатеринбург, 2007); Международной школе по материаловедению и электронной микроскопии (Халле, Германия, 1997); 26-м симпозиуме по полупроводниковым приборам и интегральным схемам (XXVI Workshop on Compound Semiconductor Devices and Integrated Circuits held in Europe, Черноголовка, 2002); Международной конференции по сверхрешёткам, наноструктурам и наноприборам (International Conference on Superlattices, Nanostructures and Nanodevices. Тулуза, Франция, 2002); 32-й и 34-й международных школах по физике полупроводниковых соединений (XXXII и XXXIV International School on the Physics of Semiconducting Compounds "Jaszowiec 2003" и "Jaszowiec 2005", Яшовец, Польша, 2003 и 2005.); 14-й и 15-й уральских международных зимних школах по физике полупроводников (Н.Тагил, 2002 и Кыштым, 2004); 12-й международной конференция по узкозонным полупроводникам (12th International Conference on Narrow Gap Semiconductors), Тулуза, Франция, 2005; XIX Международной научно-технической конференции по фотоэлектронике и приборам ночного видения (2006, Москва).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 19 статей в рецензируемых отечественных и зарубежных журналах, 17 работ в сборниках тезисов докладов и трудов конференций, симпозиумов и совещаний.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, четырёх глав и заключения. Общий объем диссертации составляет 136 страниц, включая 44 рисунка и 3 таблицы. Список цитируемой литературы включает 115 наименований, список публикаций автора по теме диссертации - 36 наименований.

Заключение диссертации по теме «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», Молдавская, Любовь Давидовна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации получены следующие основные результаты.

1. Разработана методика экспресс-анализа эпитаксиальных структур с квантовыми точками с использованием лабораторного рентгеновского дифрактометра. Схема измерений оптимизирована по чувствительности за счет уменьшения углового разрешения дифрактометра. Методика позволяет в случае крупных самоорганизованных островков GeSi/Si(001) и InGaAs/GaAs(001) определять их усредненный состав и упругую деформацию по брегговским пикам двух отражений.

2. Предложена новая модель формирования КТ в структурах с повышенной толщиной слоя InAs, включающая стадии образования двумерного вторичного слоя InGaAs из крупных кластеров InAs и дальнейшей трехмерной трансформации слоя в поле упругих напряжений КТ. Впервые в многослойных гетероструктурах InAs/GaAs с КТ, изготовленных методом

МОГФЭ, наблюдалась фотолюминесценция с длиной волны до 1,6мкм при комнатной температуре. В таких структурах при комнатной температуре обнаружена фотопроводимость в диапазоне длин волн 1,2-2,6мкм. Вольтваттная чувствительность в диапазоне 1,2-1,7мкм с дополнительным фильтром на основе пластины кремния составила 3-103В/Вт, удельная

8 1/2 1 обнаружительная способность - 9-10 смГц Вт" .

3. Установлено, что в многослойных селективно легированных гетероструктурах InGaAs/GaAs с квантовыми точками и двумерным электронным каналом при повышении температуры от 8 до 40К подвижность электронов экспоненциально возрастает при незначительном росте концентрации. Это связано с уменьшением кулоновского рассеяния на заряженных квантовых точках при нейтрализации их заряда. На основе этого эффекта предложен новый механизм продольной ИК фоточувствительности в структурах с КТ.

4. В многослойных селективно легированных гетероструктурах InGaAs/GaAs с квантовыми точками при температурах ниже 200К обнаружены линии внутризонной ИК фотопроводимости в диапазоне 3-6мкм, связанные с переходами электронов из локализованных состояний в область непрерывного спектра. При 90К вольт-ваттная чувствительность составила 2Т04В/Вт (ампер -ваттная 0,5А/Вт), удельная обнаружительная способность 3-109смГц1/2Вт"1.

Список условных сокращений

АСМ - атомно-силовая микроскопия АЧТ - абсолютно чёрное тело ГС - гетероструктура Ж - инфракрасный КТ - квантовая точка КЯ - квантовая яма

МЛЭ - молекулярно-лучевая эпитаксия

МОГФЭ - металлоорганическая газофазная эпитаксия

МС - магнетосопротивление

МФП - матрица фокальной плоскости

ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия

РД - рентгеновская дифрактометрия (рентгенодифракционный)

ФДКЯ - фотодетектор на квантовых ямах

ФДКТ - фотодетектор на квантовых точках

ФЛ - фотолюминесценция

ФП - фотопроводимость

Aspect ratio - отношение высоты к латеральному размеру DWELL - квантовые точки в квантовой яме (dot in well) RES - остаточная упругая деформация (residual elastic strain)

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Молдавская, Любовь Давидовна, 2007 год

1. Шик АЛ. Физика низкоразмерных систем/ А.Я. Шик, Л.Г.Бакуева, С.Ф.Мусихин, С.А.Рыков. СПб.: Наука, 2001.

2. Towe Е. Semiconductor Quantum-Dot Nanostructures: Their Application in New Class of Infrared Photodetectors/ E.Towe, D.Pan //IEEE J.of selected topics in quantum electronics 2000. - V.6 - №3 - P.408.

3. Tong S. Normal incidence Ge quantum dot photodetectors at 1,5 im based on Si substrate/ S.Tong, L.J.Liu, J.Wan and K.L.Wang // Appl. Phys. Lett. 2002. -v.80. -p.1189-1191.

4. Finkman E. Polarized front-illumination response in intraband quantum dot infrared photodetectors at 77 К / E.Finkman, S.Maimon, V.Immer, G.Bahir, S.E.Schacham, F.Fossard, F.H.Julien, J.Brault, M.Gedry // Phys.Rev. B. 2001. -V.63. - P.045323.

5. Phillips J. Evalution of fundamental properties of quantum dot infrared detectors //J. Appl. Phys. -2002. V.91. - P.4590.

6. Алфёров Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур/ Ж.И.Алфёров // ФТП. 1998. - Т. 12 - С. 1515-1549.

7. Леденцов Н.Н. Гетероструктуры с квантовыми точками: получение, свойства, лазеры/ Н.Н. Леденцов, В.М. Устинов, В.А. Щукин, П.С. Копьев, Ж.И. Алферов, Д. Бимберг// Физика и техника полупроводников. 1998. -Т.32. -№4. -С.385.

8. Ledentsov N.N. Quantum dot lasers: the birth and future trends / N.N. Ledentsov // Физика и техника полупроводников 1999 -Т. 33 1039-1043.

9. Stiff A.D. Normal-Incidence High-Temperature, Mid-Infrared, InAs/GaAs Vertical Quantum-Dot Infrared Photodetector/ A.D.Stiff, S.Krishna, P.Bhattacharya, S.Kennerly // Appl. Phys. Lett. 2001. - v.19. - p.421.

10. Pal D. Normal-incidence intersubband (In,Ga)As/GaAs quantum dot infrared photodetectors/ D.Pal, E.Towe, S.Kennerly// Appl. Phys. Lett.- 2000. v.75 -p.2719.

11. Grundman M. Ultranarrow luminescence lines from single quantum dots/ M. Grundman, J. Christen, N.N.Ledentsov, J Bohrer, D.Bimberg, S.S.Runimov, P.Werner, U.Ritche, U.Gosele, J.Heydenreich // Phys. Rev. Lett. 1995. - V.74. -P.4043.

12. Eberl К. Self-assembling quantum dots for optoelectronic devices on Si and GaAs/ К Eberl, M.O.Lipinski, Y.M.Manz, W.Winter, N.Y.Jin-Phillipp and O.G.Schmidt // Physica E.- 2001. V.9(l). - P.l 64-174.

13. Chang W.-H. Effects of spacer thickness on optical properties of stacked Ge/Si quantum dots grown by chemical vapor deposition / W.-H. Chang, W.-Y.Chen, A.T.Chou, T.M.Hsu, P.S.Chen, Z.Pei, L.-S.Lai // J.Appl.phys. 2003. -V.93. -P.49099.

14. Stoffel M. Electroluminescence of self-assembled Ge hut clusters/ M.Stoffel, U.Denker and O.G.Schmidt // Appl. Phys. Lett.- 2003 V.82. - P.3236.

15. Якимов А.И. Фотодиоды Ge/Si со встроенными слоями квантовых точек Ge для ближней инфракрасной области (1,3-1,5 мкм) / А.И.Якимов,

16. А.В.Двуреченский, А.И.Никифоров, С.В.Чайковский, С.А. Тийс // ФТП. -2003. -Т.37 С. 1383-1388.

17. Teichert С. Self-organization of nanostructures in semiconductor heteroepitaxy / C.Teichert // Physics Report 2002. - V.365 - P.335-432.

18. Osipov A.V. Stress driven nucleation of coherent islands: theory and experiment/ A.V.Osipov, F.Schmitt, S.A.Kukushkin // Applied Surfase Science 2002. -V.188 -P.156-162.

19. Tersoff J. Self-organization in growth of quantum dots superlattices/ J.Tersoff, C.Teichert, M.C.Lagally// Phys. Rev. Lett. 1996. - V.76 - P.1675.

20. Ross F.M. Coarsening of self-assembled Ge quantum dots on Si(001)/ F.M.Ross, J.Tersoff and RM.Tromp// Physical Review Letters 1998. - V.80. - P.984-987.

21. Рогальский А. Инфракрасные детекторы. Новосибирск: Наука, 2003. -636с.

22. Rogalski A. Intrisic infrared detectors / A.Rogalski, J.Piotrowski // Progr.Quant.Electr. 1988. -V.12. -P.87-289.

23. Balcerak R. Mercury cadmium telluride material requirements for infrared systems / J. Vac. Sci.Technol. 1991. -V.10. - PJ353-1358.

24. Hansen G.L. Energy gap versus alloy composition and temperature in Hgj. xCdxTe / G.L. Hansen, J.L.Schmit and T.N.Casselman // J.Appl.phys. 1982. -V.53. -P.7099-7101.

25. Pan J.L. Theory, fabrication, and characterization of quantum well infrared photodetectors / J.L.Pan, C.G. Fonstad. Mat. Sci. Eng. - 2000. - V.28. - P.65.

26. Rogalski A. Quantum well photoconductors in infrared detector technology/ A.Rogalski // J. Appl. Phys. 2003. -V.93. - No8. - P.4355.

27. Hasnain G. Mid infrared detectors in the 3-5 mkm band using bound to continuum state absorption in InGaAs/AlGaAs multiquantum well structures / G.Hasnain, B.F.Levin, D.L. Sivko, A.Y.Cho // Appl. Phys. Lett. 1990. - V.56. -P. 770-772.

28. Gunapala S.D. GaAs/InGaP multiquantum well long wavelength infrared detector using bound to continuum state absorption / S.D.Gunapala, B.F.Levin, R.A. Logan // Appl. Phys. Lett. 1990. - V.57. - P. 1802-1804.

29. Park J.S. Normal incidence detector using p-type Ge/Si/Si multiple quantum wells / J.S. Park, R.P.G.Karunasiri, K.L.Wang // Appl. Phys. Lett. 1992. -V.60.-P. 103-105.

30. Levine B.F. New 10 цт infrared detector using intersubband absorption in resonant tunneling GaAlAs superlattices/ B.F. Levine, К. K. Choi, C. G. Bethea, J. Walker, and R. J. Malik// Appl. Phys. Lett.- 1987 V.50. - P. 1092.

31. Levine B.F. Quantum-well infrared photodetectors/ B.F.Levine // J. Appl. Phys -1993. -V.74. -R1-R81.

32. Воробьёв Jl.E. Оптические свойства наноструктур./ Л.Е.Воробьёв, ЕЛ.Ивченко, ДА.Фирсов, В.А.Шалыгин. СПб.: Наука, 2001. - 188с.

33. Розеншер Э. Оптоэлектроника/ Э.Розеншер, Б.Винтер // Москва: Техносфера, 2004. 592с.

34. J. Urayama Observation of Phonon Bottleneck in Quantum Dot Electronic Relaxation / J. Urayama, Т. B. Norris, J. Singh and P. Bhattacharya // Phys. Rev. Lett.-2001.-V.86.-P.4930.

35. Wu Z-K. Ultrafast Electronic Dynamics in Unipolar n-Doped InGaAs-GaAs Self-Assembled Quantum Dots / Z-K.Wu, H.Choi, X. Su, S Chakrabarti, P.Bhattacharya, T.B.Norris, IEEE J. of Quantum Electronics. 2007. - V. - 43. -No. 6. - P.486.

36. Maimon P.M. Intersublevel transitions in InAs/GaAs quantum dots infrared photodetectors S.Maimon, E.Finkman, G.Bahir, S.E.Schacham, J.M.Garsia, P.M.Petroff//Appl. Phys. Lett. 1998. - V.73. - P. 2003.

37. Liu H.C. Quantum dot infrared photodetectors / H.C.Liu, M.Gao, J.McCaffey, Z.R.Wasilewski, S.Fafard / Appl. Phys. Lett. 2001. - V.78. - P.79.

38. Pal D.A. Characteristics of high-operating-temperature InAs/GaAs quantum-dot infrared photodetectos / D.Pal, E.Towe / Appl. Phys. Lett. 2006. -V.88 -P.153109.

39. Kim S. Growth and characterization of InGaAs/InGaP quantum dots for midinfrared photoconductive detector / S.Kim, H.Mohseni, M.Erdtmann, E.Michel, C.Jelen, M.Razedhi // Appl. Phys. Lett. 1998. - V.73 - P.963.

40. Kim E.-T. High detectivity InAs quantum dot infrared photodetectors / E.-T.Kim, A.Madhukar, Z.Ye, J.C.Campbell // Appl. Phys. Lett. -2004. V.84 - P.3277.

41. Xu S.J. Characteristics of InGaAs quantum dot infrared photodetectors / S.J.Xu, S.J.Chua, T.Mei, X.C.Wang, X.H.Zhang, G.Karunasiri, W.J.Fan, C.H.Wahg, J.Jiang, S.Wang, X.G.Xie // Appl. Phys. Lett. 1998. - V.73. - P.3153.

42. Chen Z. Intraband and interband photocurrent spectroscopy and induced dipole moments of InAs/GaAs.001:Quantum dots in n-i-n photodetector structures / Z.Chen, E.-T.Kim, A.Madhukar // J. Vac. Sci. Technol. 2002. -V.B20. -P. 1243.

43. Lin S.-Y. Transport characteristics of InAs/GaAs quantum-dot infrared photodetectors/ S.-Y.Lin, Y.-J.Tsai, S.-C.Lee // Appl. Phys. Lett. 2003. - V.83. -P.752.

44. Krishna S. Three-color (Apl~3.8 jum, Ap2~8.5 jum, and Ap3~23.2 jum) InAs/InGaAs quantum-dots-in-a-well detector /S.Krishna, S.Raghavan, G. von Winckel, A.Stintz, G.Ariyawansa, S.G.Matsik, A.G.U.Perera // Appl. Phys. Lett. -2003,-V.83.-P.2745.

45. Chen Z. Normal-incidence voltage-tunable middle- and long-wavelength infrared photoresponse in self-assembled InAs quantum dots / Z.Chen, E.-T.Kim, A.Madhukar // Appl. Phys. Lett. 2002 - V.80, P.2490.

46. Kim S.M. Multicolor InGaAs quantum-dot infrared photodetectors / S.M.Kim, J.S.Harris // IEEE Photonics Technology Letters. 2004.- V.16.- No.ll. -P.2538.

47. Kim S.M. Multispectral operation of self-assembled InGaAs quantum-dot infrared photodetectors / S.M.Kim, J.S.Harris // Appl. Phys. Lett. -2004 V.85 -No.18.-P.4154.

48. Krishna К S. Two color InAs/InGaAs dots-in-a-well detector with background-limited performance at 91/ К S.Krishna, S.Raghavan, G. von Winckel, P.Rotella,

49. A.Stintz, C.P.Morath, D.Le, S.W.Kennerly // Appl. Phys. Lett. -2003. V.82. -No.16.-P.2574.

50. High detectivity InAs quantum dot infrared photodetectors E.-T.Kim, A.Madhukar, Z.Ye, J.C.Campbell. Appl. Phys. Lett. V.84, N17, P.3277 (2004).

51. Ariyawansa G. Effect of well width on three-color quantum dots-in-a-well infrared detectors / G.Ariyawansa, A.G.U.Perera, G.S.Raghavan, G. von Winckel, A.Stintz, S.Krishna // IEEE Photonics Technology Letters 2005. -V.17. - No5. - P.1064.

52. Krishna S. Quantum dots-in-a-well infrared photodetectors / S.Krishna // J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. - V.38 - P.2142.

53. Jolley G. Influence of quantum well and barrier composition on the spectral behavior of InGaAs quantum dots-in-a-well infrared photodetectors / L. Fu, H. H. Tan, and C. Jagadish // Appl. Phys. Lett. 2007 - V.91. - P. 173508.

54. Jin P. Quantum-confined Stark effect and built-in dipole moment in self-assembled InAs/GaAs quantum dots / P.Jin, C.M.Li, Z.Y.Zhang, F.Q.Liu, Y.H.Chen, X.L.Ye, B.Xu, Z.G.Wang // Appl. Phys. Lett. 2004. -V.85 - Nol4. -P.2791.

55. Kowalik K. Influence of an in-plane electric field on exciton fine structure in InAs-GaAs self-assembled quantum dots / K.Kowalik, O.Krebs, A.Lemaitre, S.Laurent, P.Senellart, P.Voisin, J.A.Gaj // Apll. Phys. Lett. 2005. - V.86. -P.041907.

56. Chakrabarti S. High-performance mid-infrared quantum dot infrared photodetectors / S. Chakrabarti, A.D.Stiff-Roberts, X.H.Su, P.Bhattacharya, G.Ariyawansa, A.G.U.Perera // J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. -V.38. - P.2135.

57. Chu L. Lateral intersubband photocurrent spectroscopy on InAs/GaAs quantum dots / L.Chu, A.Zrenner, G.Bohm, G.Abstreiter // Appl. Phys. Lett. 2000 - V.76 P.1944.

58. Lee S.-W. Modulation-doped quantum dot infrared photodetectors using self-assembled InAs quantum dots /S.-W.Lee, K.Hirakawa, Y.Shimada // Physica E2000. V.7. - P.499.

59. Chu L. A quantum dot infrared photodetector with lateral carrier transport / L.Chu, A.Zrenner, D.Bougeard, M.Bichler, G.Abstreiter // Physica E -2002. -V.13.-P.301.

60. Zhang W. High-detectivity InAs quantum-dot infrared photodetectors grown on InP by metal-organic chemical-vapor deposition / W.Zhang, H.Lim, M.Taguchi, S.Tsao, B.Movaghar, M.Razeghi // Appl. Phys. Lett. 2005. - V.86. - P. 191103.

61. Bhattacharya P. Characteristics of a tunneling quantum-dot infrared photodetector operating at room temperature / P.Bhattacharya, X.H.Su, S.Chakrabarti, G.Ariyawansa, A.G.U.Perera // Appl. Phys. Lett. 2005. - V.86 -P.191106.

62. Jiang L. Ino.6Gao.4As/GaAs quantum-dot infrared photodetector with operating temperature up to 260 К / L.Jiang, S.S.Li, N.-T.Yeh, J.-I.Chyi, C.E.Ross, K.S.Jones // Appl. Phys. Lett. 2003. - V.82 No. 12. - P. 1986.

63. Stiff A.D. High-detectivity, normal-incidence, mid-infrared (A~4 (im) InAs/GaAs quantum-dot detector operating at 150 К / A.D.Stiff, S.Krishna, P.Bhattacharya, S.Kennerly // Appl. Phys. Lett. 2001. - V.79. - P.421.

64. Tang S.-F. Near-room-temperature operation of an InAs/GaAs quantum-dot infrared photodetector / S.-F.Tang, S.-Y.Lin, S.-C.Lee // Appl. Phys. Lett.2001.-V.78.-P.2428.

65. Kim J.-W. Room temperature far infrared (8-10 (im) photodetectors using self-assembled InAs quantum dots with high detectivity / J.-W.Kim, J.-E.Oh, S.-C.Hong, C.-H.Park, T.-K.Yoo // IEEE Electron Devices Letters 2000. - V.21. -P.329.

66. Liu Н.С. Quantum dot infrared photodetectors / H.C.Liu, J.-Y.Duboz, R.Dudek, Z.R.Wasilewski, S.Fafard, P.Finnie // Physica E -2003. V.17. - P.631.

67. Ryzhii V. Comparison of dark current, responsivity and detectivity of different intersubband infrared photodetectors / V.Ryzhii, I.Khmyrova, M.Ryzhii, V.Mitin // Semicond. Sci. Technol. 2004. - V.19. - P.8.

68. Razeghi M. Transport and photodetection in self-assembled semiconductor quantum dots / M.Razeghi, H.Lim, S.Tsao, J.Szafraniec, W.Zhang, K.Mi, B.Movaghar // Nonotechnology- 2005. V.l6. - P.219.

69. Amtout A. Theoretical modeling and experimental characterization of InAs/InGaAs quantum dots in a well detector / A.Amtout, S.Raghavan, P.Rotella, G.von Winckel, A.Stintz, S.Krishna // J. Appl. Phys. 2004. - V.96 -No.7. -P.3782.

70. Lim H. Quantum dot infrared photodetectors: Comparison of experiment and theory / H.Lim, W.Zhang, S.Tsao, T.Sills, J.Szafraniec, K.Mi, B.Movaghar, M.Razeghi // Phys. Rev. B. 2005 - V.72. - P.085332.

71. Хапачев Ю.П. Деформации и напряжения в многослойных эпитаксиальных кристаллических структурах. Рентгеиодифракционные методы их определения / Ю.П. Хапачев, Ф.Н. Чуховский // Кристаллография. 1989. -Т. 34. - №3. - С.776-800.

72. Боуэн Д.К. Высокоразрешающая рентгеновская дифрактометрия и топография / Д.К. Боуэн, Б.К. Таннер. СПб.: Наука, 2002. - 274 с.

73. Fewster P.F. X-Ray scattering from semiconductors / P.F. Fewster. London: Imperial College Press, 2000. - 287 p.

74. Дифрактометр рентгеновский ДРОН-4. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

75. Brantley W.A. Calculation elastic constants for stress problems associated with semiconductor devices/ W.A. Brantley //J. Appl. Phys. 1973. - V.44. - No.l,-P.534-535.

76. Koppensteiner E. Investigation of strain-symmetrized and pseudomorphic SiGe superlattices by x-ray resiprocal space mapping /Е. Koppensteiner, G. Bauer, H. Kibbel, E. Kasper//J. Appl. Phys. 1994. - V.76. -No.6. - P.3489-3501.

77. Dargys A.Handbook on physical properties of Ge, Si, GaAs and InP / A.Dargys, J.Kundrotas//Vilnius: Science and Encyclopedia Publishers, 1994.

78. Uragami T. Characterization of strain distribution in quantum dots by x-ray diffraction/ T. Uragami, A.S. Acosta, H. Fujioka, T. Mano, J. Ohta, H. Ofuchi, M. Oshima, Y. Takagi, M. Kimura, T. Suzuki// J. Cryst. Growth. 2002. - V. 234.-P. 197-201.

79. Asian B. Response spectra from mid- to far-infrared, polarization behaviors, and effects of electron numbers in quantum-dot photodetectors / B.Asian, H.C.Liu, M.Korkusinski, S.-J.Cheng, P.Hawrylak // Appl. Phys. Lett. 2003. -V.82. -P.630.

80. Saint-Girons G. Photoluminescence quenching of a low-pressure metal-organic vapor-phase-epitaxy grown quantum dots array with bimodal inhomogeneous broadening / G.Saint-Girons, I.Sagnes // J. Appl. Phys. 2002. - V.91. - P. 10115.

81. Kim E.T. E.-T Kim, Z.Chen, A. Madhukar // Appl. Phys. Lett. 2001. - V.79. -P.3341.

82. Sakaki H. Transport properties of two-dimensional electron gas in AlGaAs/GaAs selectively doped heterojunctions with embedded InAs quantum dots / H.Sakaki, G.Yusa, T.Someya et al. // Appl. Phys. Lett. 1995. - V.67. - P.3444.

83. Metzner С. Modelling inter-dot Coulomb interaction effects in field effect transistors with an embedded quantum dot layer / C.Metzner, G.Yusa, H.Sakaki // Superlattices and Microstructures 1999. - V.25. - P.537.

84. Kardynal B.E. Detection of single photons using a field effect transistor with a layer of quantum dots / B. E.Kardynal, A.JShields, M.P.O'Sullivan, N.S.Beattie, I.Farrer, D.A. Ritchie and К Cooper // Meas. Sci. Technol. 2002. - V.13. -P.1721.

85. Кульбачинский B.A. Латеральный электронный транспорт в короткопериодных сверхрешетках InAs/GaAs на пороге образования квантовых точек / В.А.Кульбачинский, Р.АЛунин, В.А.Рогозин / ФТП.2003. Т.37. - №1. С.70.

86. Arnold Е. Disorder-induced carrier localization in silicon surface inversion layers / E.Arnold. Appl. Phys. Lett. 1974. - V.25. - P.705.

87. Fekete D. Temperature dependence of the coupling between «-type 5-doping region and quantum dot assemblies / D.Fekete, H.Dery, A.Rudra, E.Kapon // J. Appl. Phys. -2006. V.99. - No3. - 034304.

88. Chen J.F. Strain relaxation in InAs/InGaAs quantum dots investigated by photoluminescence and capacitance-voltage profiling / J.F.Chen, R.S.Hsiao, Y.P.Chen, J.S.Wang, J.Y.Chi // Appl. Phys. Lett. 2005. - V.87. - Nol4. -141911.

89. Устинов B.M. Технология получения и возможности управления характеристиками структур с квантовыми точками / В.М.Устинов // ФТП.2004. Т.38 - №8. - С.963.

90. El-Emawy А.А. Formation trends in quantum dot growth using metalorganic chemical vapor deposition / A.A.El-Emawy, S.Birudavolu, P.S.Wong, Y.B.Jiang, H.Xu, S.Huang, D.L.Huffaker // J. Appl. Phys. 2003 - V.93. - No9. -P.3529.

91. Сизов Д.С. Влияние условий отжига на испарение дефектных областей в структурах с квантовыми точками InGaAs в матрице GaAs / Д.С.Сизов, М.В.Максимов, А.Ф.Цацульников, Н.А.Черкашин, Н.В.Крыжановская,

92. A.Б.Жуков, Н.А.Малеев, С.С.Михрин, А.П.Васильев, Р.Селин,

93. B.М.Устинов, Н.НЛеденцов, Д.Бимберг, Ф.И.Алферов // ФТП. 2002. -Т36. - №9. - С1097.

94. Nuntawong N. Defect dissolution in strain-compensated stacked InAs/GaAs quantum dots grown by metalorganic chemical vapor deposition / N.Nuntawong, S.Huang, Y.B.Jiang, C.P.Hains, D.L.Huffaker // Appl. Phys. Lett. 2005. - V.87. - No. 11. - P. 113105.

95. Saint-Girons G. Metal-organic vapor-phase epitaxy of defect-free InGaAs/GaAs quantum dots emitting around 1.3pm /G.Saint-Girons, G.Patriarche, L.Largeau, J.Coelho, A.Mereuta, J.M.Gerard, I.Sagnes // J. Crystal Growth 2002. -V.235. - P.89.

96. Shashkin V.I. Growth of InAs quantum dots and GaAs cap-layers by MOVPE / V.I.Shashkin, V.M.Daniltsev, Yu.N.Drozdov, O.I.Khrykin, A.V.Murel, N.V.Vostokov // EW MOVPE VIII, Prague, June 8-11. 1999.- Proceedings. -P.159.

97. Lee S.J. Evolution of structural and optical characteristics in InAs quantum dots capped by GaAs layers comparable to dot height / S.J.Lee, J.O.Kim, S.K.Noh, J.W.Choe, K.-S.Lee // J. Crystal Growth. 2005. - V.284 P.39.

98. Lenz A. Nanovoids in InGaAs/GaAs quantum dots observed by cross-sectional scanning tunneling microscopy / A.Lenz, H.Eisele, R.Timm, S.K.Becker, R.L.Sellin, U.W.Pohl, D.Bimberg //Appl. Phys. Lett. V.85. -Nol7. - 3848.

99. Zhu H. Uniformity enhancement of the self-organized InAs quantum dots /H.Zhu, Z.Wang, H.Wang, S.Feng// J. Crystal Growth. 1999 - V.197. - P.372.

100. H.Lim, W.Zhang, S.Tsao, T.Sills, J.Szafraniec, K.Mi, B.Movaghar, M.Razeghi. Phys. Rev. B, 72, 085332 (2005).

101. Liang S. Comparative study of InAs quantum dots grown on different GaAs substrates by MOCVD / S.Liang, H.L.Zhu, J.Q.Pan, L.P.Hou, W.Wang // J. Crystal Growth. -V.282. P.297.

102. Karpovich I.A. Morphology and photoelectronic propertiees of the InAs/GaAs surface quantum dots grown by Metal Organic Vapor Phase Epitaxy / I.A.Karpovich, N.V.Baidus, B.N.Zvonkov, S.V.Morozov, D.O.Filatov,

103. A.V.Zdoroveishev // Nanotechnology. 2001. - V.12 - P.425.

104. Nuntawong N. Localized strain reduction in strain-compensated InAs/GaAs stacked quantum dot structures / N. Nuntawong, J. Tatebayashi, P. S. Wong, and D. L. Huffaker // Appl. Phys. Lett. 2007 - V.90. -P. 163121.

105. Kim J.S. Structural and optical properties of shape-engineered InAs quantum dots / J.S.Kim, J.H.Lee, S.U.Hong, W.S.Han, H.-S.Kwack, J.H.Kim, D.K.Oh. // J. Appl. Phys. 2003. -V.94. - No4. - P.2486.

106. Жуков A.E. Электролюминесценция в диапазоне 1.55-1.6 мкм диодных структур с квантовыми точками на GaAs / А.Е.Жуков, Б.В. Воловик, С.С Михрин, Н.А. Малеев, А.Ф. Цацулышков, Е.В.Никитина, И.Н.Каяндер,

107. B.М.Устинов, Н.Н.Леденцов // ПЖТФ. 2001. - Т.27. - №17. - С.51.

108. Тонких А.А. Фотолюминесценция в системе InGaAs/GaAs с квантовыми точками и квантовыми ямами в диапазоне длин волн 1.55 мкм / А.А.Тонких, В.А.Егоров, Н.К.Поляков, Г.Э.Цырлин, Н.В.Крыжановская, Д.С.Сизов, В.М.Устинов // ПЖТФ. 2002. - Т.28. - №10. - С.72

109. Список работ автора по теме диссертации

110. А4. Vostokov N.V. Transition from "doom" to "pyramid" shape of self-assembled GeSi islands / N.V. Vostokov, I.V. Dolgov, Yu. N. Drozdov, Z.F. Krasil'nik,

111. D.N. Lobanov, L.D. Moldavskaya, A.V. Novikov, V.V. Postnikov, D.O.Filatov //J. of Cryst. Growth. 2000. - V.209. - P.302-305.

112. A12. Шашкин В.И. Исследование ИК-фотопроводимости в селективно легированных гетероструктурах с квантовыми точками InGaAs/GaAs /В.И.Шашкин, Б.А.Андреев, Д.М.Гапонова, С.А.Гусев, В.М.Данильцев, М.Н.Дроздов, Ю.Н.Дроздов, А.Ю.Лукьянов, Л.Д.Молдавская,

113. А.В.Мурель, Е.Н.Садова, О.И.Хрыкин, А.Н.Яблонский //Изв. РАН, Серия физическая. 2003. - Т.67. - №2. - С.208-210.

114. А13. Shashkin V.I. Infrared lateral photoconductivity of InGaAs quantum dot heterostructures grownby MOCVD / L.D.Moldavskaya., V.I.Shashkin, M.N.Drozdov, Yu.N.Drozdov, V.M.Daniltsev, A.V.Murel, B.A.Andreev,

115. A.N.Yablonsky, S.A.Gusev, D.M.Gaponova, O.I.Khrykin, A.Yu.Luk'yanov, E.N.Sadova //Physica E. 2003. - V.17. - P. 634-635.

116. A16. Антонов A.B. Гетероструктуры InGaAs/GaAs с квантовыми точками для ИК фотоприемников диапазона 3 мкм / А.В.Антонов, Д.М.Гапонова,

117. B.М.Данильцев, М.Н.Дроздов, Л.Д.Молдавская, А.В.Мурель, В.С.Туловчиков, В.И.Шашкин // ФТП. 2005. - Т.39. - Вып.1. - С.96-99.

118. А18. Шашкин В.И. ИК-фотопроводимость в многослойных гетероструктрах InGaAs/GaAs с квантовыми точками / В.И. Шашкин, В.М. Данильцев,

119. М.Н. Дроздов, В.Р. Закамов, АЛО. Лукьянов, Л.Д. Молдавская, А.В. Мурель //Прикладная физика. 2007. - Т.2. - С.73.

120. Shashkin V.I. IR photoconductivity in InGaAs/GaAs multilayer heterostructures with quantum dots V.I. Shashkin, V.M. Daniltsev, M.N. Drozdov, V.R. Zakamov, A.Yu. Lukyanov, L.D. Moldavskaya, A.V. Murel / Proc. SPIE. 2007. - V. 6636. - 66360L.

121. A24. N.V.Vostokov, S.A.Gusev, Yu.N.Drozdov, Z.F.Krasil'nik, D.N.Lobanov, L.D.Moldavskaya, A.V.Novikov, V.V.Postnikov, M.Miura, N.Usami, and

122. Y.Shiraki, Proceeding of 8th International Symposium Nanostructures: Physics and Technology, June, St. Petersburg, Russia, p.453-455, 2000.

123. А26. Moldavskaya L.D. Infrared photoconductivity of InGaAs quantum dots grown by MOCVD with lateral electron transport/L.D.Moldavskaya, V.I.Shashkin, M.N.Drozdov, A.V.Murel, V.M.Daniltsev, Yu.N.Drozdov, B.A.Andreev,

124. A.N.Yablonsky//International Conference on Superlattices, Nanostructures and Nanodevices. Book of Abstracts. Toulouse, France, 22-26 July 2002.

125. A28. Шашкин В.И. Продольный электронный транспорт и ИК фотопроводимость в структурах InGaAs/GaAs с квантовыми точками /

126. B.И.Шашкин, М.Н.Дроздов, Л.Д.Молдавская, А.В.Германенко, Г.М.Миньков Шерстобитов А.А. // Тез. докл. VI Российской конференции по физике полупроводников, Санкт-Петербург, 27-31 октября 2003. С. 403.