Влияние состава и толщин слоев на электрофизические свойства квантово-размерных структур на основе ZnCdS/ZnSSe, ZnSSe/ZnMgSSe тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат наук Милованова, Оксана Александровна

• Милованова, Оксана Александровна
• кандидат наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат наук Милованова, Оксана Александровна

Содержание

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Анализ существующих моделей теоретического расчета разрывов разрешенных энергетических зон в гетеропереходах с квантовыми

ямами

1.1.1 Модель первого приближения: линейная суперпозиция квазиатомных потенциалов

1.1.2 Зонная диаграмма в модели квазиатомных орбиталей Харрисона

1.1.3 Модель псевдопотенциала Френели — Кремера

1.1.4 Правило электронного сродства

1.1.5 Теория самосогласованного пограничного потенциала

1.2. Анализ методов исследования разрывов энергетических зон в квантово-размерных структурах

1.2.1 Катод олюминесценция

1.2.2 Метод релаксационной спектроскопии глубоких уровней

1.2.3 Метод диагностики гетероструктур с помощью

С-У - характеристик

1.3. Обоснование выбора образцов для исследования

Глава 2. Расчет величин разрывов разрешенных энергетических зон и моделирование электрических и оптических характеристик гетероструктур ZnxCd1_xS/ZnSySel_y и ZnSxSel.x/Znl.yMgySzSel.z с квантовыми ямами

2.1. Расчет величин разрывов разрешенных энергетических зон в гетероструктурах с квантовыми ямами

2.1.1 Наногетероструктура гпхСс11_х8/гп8у8е1_у

2.1.2 Наногетероструктура ZnSxSel_x/Znl_yMgySzSel_z

2.2. Моделирование энергетического спектра носителей заряда в квантово-размерных структурах гп8х8е1.х/гп1.уМ§у828е1_2 и гПхСсЦ.хЗ/гпЗуБе^у

2.2.1 Расчет энергии размерного квантования носителей заряда в прямоугольной квантовой яме

2.2.2 Расчет энергетического спектра носителей заряда в квантово-размерных структурах гПхСёьхЗ^пЗуЗе^у

2.2.3 Расчет энергетического спектра носителей заряда в квантово-размерных

структурах 2п8х8е1_х/2п1.уМ£у8г8е1_2

2.3. Расчет энергии излучательных переходов в структурах с квантовыми ямами

гпЗ^е^/гпь^уЗ^е^ и гпхСёь^/гпЗуЗеьу

2.3.1 Расчет энергии связи экситонов, связанных с квантовыми ямами в

структурах гПхСф.хЗ/гпЗуЗе^у и 7п8х8е1_х/7п].у1У^у828е]_2

2.3.2. Расчет энергии оптических переходов в структурах

глв^е!.^!.^^^

2.3.3 Расчет энергии оптических переходов в структурах

2пчС(11.х8/2п8у8е1.у

2.4. Выводы

Глава 3. Исследование энергетического спектра носителей заряда в наногетероструктурах П-типа с одиночной квантовой ямой

гпхсах.х8/ гпвувех.у

3.1. Физические основы релаксационной спектроскопии глубоких уровней в применении к барьерным микро- и наноструктурам

3.1.1 Токовая релаксационная спектроскопия глубоких уровней

3.1.2 Особенности применения метода релаксационной спектроскопии глубоких уровней для изучения барьерных структур с квантовыми ямами

3.1.3 Релаксационная спектроскопия с преобразованием Лапласа

3.2. Обоснование выбора методов исследования

3.3. Описание образцов на основе гетероперехода 2пхСс11_х8/^п8у8е1,у

3.4. Катодолюминесценция гетероструктур гпхС(11.х8/2п8у8е1.у

3.5. Исследование квантоворазмерной гетероструктуры гпхСс!1_х8/2п8у8е1_у методом токовой релаксационной спектроскопии глубоких уровней

3.6. Расчет разрывов разрешенных энергетических зон в структуре

7пхС(11.х8/ 2п8у8е!_у по экспериментальным данным

3.7. Выводы

Глава 4. Исследование величин разрывов энергетических зон в наногетероструктурах I типа с квантовыми ямами 8Х8 е 1 _х/7л1 !_уМ£у 8,8е^

4.1. Описание образцов на основе гетероперехода ZnSчSel_x/Znl_yMgySzSel_z

4.2. Катодолюминесценция гетероструктур 2п8х8е1_х/2п1.уМ£у828е1_2

4.2.1 Катодолюминесценция гетероструктур Zn S х S е i _X/Zn i .у Mgy Sz S е! _z, выращенных методом эпитаксии из молекулярных пучков

4.2.2 Катодолюминесценция гетероструктуры ZnSxSei_x/Zni_yMgySzSe1.7, выращенной методом парофазной эпитаксии из металлоорганических соединений

4.3. Исследование процессов эмиссии носителей заряда в гетероструктуре

ZnSxSei_x/Zni_yMgySzSei_z методом токовой релаксационной спектроскопии глубоких уровней

4.4. Расчет разрывов разрешенных энергетических зон в структуре

ZnSxSei_x/ Zni_yMgySzSei_z по данным токовой релаксационной спектроскопии глубоких уровней и катодолюминесценции

4.5. Выводы

5. Заключение

6. Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние состава и толщин слоев на электрофизические свойства квантово-размерных структур на основе ZnCdS/ZnSSe, ZnSSe/ZnMgSSe»

Введение

Одним из важных направлений физики полупроводников последних десятилетий является физика квантово-размерных гетерострктур, называемых также наноструктурами. В наноструктурах движение носителей заряда ограничено в одном или более направлениях, что ведет к кардинальному изменению энергетического спектра носителей заряда, фононов, и возникновению целого ряда новых физических явлений.

Прогресс в практическом использовании гетероструктур связан с тем, что в мире постоянно ведется создание и внедрение новых гетероструктур, в том числе и для производства оптоэлектронных приборов, работающих в диапазоне от далекой инфракрасной до ультрафиолетовой областей спектра. Наиболее распространенными с точки зрения практического использования являются гетероструктуры на основе соединений А3В5, но они не могут полностью удовлетворять потребностям рынка микро- и наноэлекгронных изделий. Поэтому постоянно ведется поиск новых гетеропар и материалов, позволяющих достичь больших функциональных преимуществ и характеристик полупроводниковых приборов по сравнению с имеющимися.

Хорошими перспективами для оптоэлектронных применений обладают широкозонные соединения типа АгВб, имеющие ряд ценных свойств, таких как высокая фоточувствительность, большая вероятность излучательной рекомбинации при наличии прямых оптических переходов, высокий квантовый выход фотолюминесценции, большая энергия связи свободных экситонов по сравнению с соединениями А3В5 [1].

Для создания ярю« и высококонтрастных дисплеев перспективными являются полупроводниковые лазеры с накачкой электронным пучком. Преимущество накачки электронным пучком над инжекционной накачкой связано с отсутствием необходимости создания высокой проводимости р- и п-типа в широкозонных материалах, необходимых для реализации излучения в видимой области спектра. КПД лазера с накачкой электронным пучком может быть выше 10 %, что почти на порядок превышает КПД используемых в настоящее время ксеноновых ламп в цветных дисплеях высокого качества. Лазеры с накачкой электронным пучком

являются перспективными источниками монохроматического излучения в видимой области спектра, где до сих пор пока не созданы достаточно эффективные и дешевые источники света в сине-зеленой области спектра [2].

Для управления шириной запрещенной зоны и согласования постоянных решетки соседних слоев в многослойных эпитаксиальных структурах широко применяются трех- и четырехкомпонентные твердые растворы. Объемные кристаллы из широкозонных соединений А2В6 в больших количествах не выращиваются из-за ряда технологических проблем, поэтому для выращивания эпитаксиальных структур из указанных материалов используются доступные и достаточно дешевые подложки ваАз или ваР. Периодические гетероструктуры гп8х8е1_ч^п1_ум§у828е1_2 могут использоваться в качестве активной среды лазеров с продольной накачкой сканирующим электронным пучком, излучающих в синей области спектра [3]. В настоящее время созданы лазеры, излучающие в сине-зеленом диапазоне длин волн (484 - 493 нм), на основе квантово-размерных структур гпхСс!1.х8/2п8е, выращенных методом молекулярно-пучковой эпитаксии [4]. Несмотря на это, для достижения чисто синего излучения (455 — 465 нм) необходимо использовать материалы с большей шириной запрещенной зоны, чем у соединения 2пСс18е. Синее излучение при комнатной температуре было получено в лазере с поперечной накачкой электронным пучком на основе сверхрешетки 2п8е^п8о,198ео,81 [4]. В этой структуре достигалось хорошее электронное ограничение носителей в слоях гп8е из-за достаточно высоких барьеров, образуемых широкозонными слоями ¿пЗоду^ео^ь Однако на таких структурах авторам [4] не удалось снизить порог генерации по сравнению с лазерами с монокристаллическим активным слоем ZnSe, поскольку для получения изоморфной малодефектной структуры при росте на подложках ваАэ толщину барьерного слоя 2п80,19809^1 пришлось делать равной толщине слоя квантовой ямы. При таком соотношении толщин слоев низкий порог генерации получить практически невозможно. Существенное снижение порога генерации можно ожидать лишь тогда, когда толщины барьерных слоев значительно превышают толщины квантовой ямы [4]. Но в этом случае для обеспечения изоморфности структуры на ваАБ можно использовать барьерные слои ZnSSe. В качестве более широкозонного материала для формирования обкладок волновода в инжекционных лазерах на основе ZnSe было предложено использовать соединение ZnMgSSe [5].

Обычно этот материал не применяется для изготовления барьерных слоев из-за недостаточно высокого транспорта носителей заряда через такие слои. При высоких концентрациях Б и (более 20 %) наблюдается бимодальный распад твердого раствора [5]. По этой причине обычно используется твердый раствор 2пМ§88е, изопериодичный с кристаллической решеткой ваЛв и имеющий ширину запрещенной зоны Е8 меньше 2,85 эВ при комнатной температуре. Однако для получения достаточно хорошего ограничения носителей заряда в квантовой яме из ZnSe или ЕпББе с действительно синим излучением необходимо использовать 2пМ§88е с шириной запрещенной зоны « 3 эВ. Данные составы до сих пор мало изучены.

В настоящее время наметился повышенный интерес к гетероструктурам Сс18/2п8е II типа в связи с большим (0,8 эВ) разрывом зоны проводимости [6]. Люминесцентные свойства этих структур существенно зависят от качества гетерограниц. Возможность образования двумерного электронного газа делает эти структуры перспективными для транзисторов с высокой электронной подвижностью [7]. Для лазерных применений гетероструктуры гпхСс!1_х8/2п8у8е1_у не менее интересны. Во-первых, данная структура потенциально может быть использована для лазеров не только синего, но и зеленого излучения. Во-вторых, все слои при определенных значениях х и у могут быть согласованы с постоянной решетки ростовой подложки ОэАб. Такая структура потенциально не имеет внутренних упругих напряжений, которые в лазерах на основе структуры 2пСё8е/7п8е являются одним из основных факторов их деградации. Однако в гетероструктуре с разрывами II типа могут возникнуть проблемы с достижением достаточно высокого коэффициента оптического усиления.

При проектировании полупроводниковых приборов с использованием гетероструктур применяется построение энергетических зонных диаграмм. Разрывы разрешенных энергетических зон формируют в гетеропереходе эффективные потенциальные барьеры разной высоты для носителей заряда. Необходимо знать основные параметры зонной диаграммы квантово-размерной структуры, от которых зависит вид потенциального рельефа для носителей заряда, а именно: ширины запрещенных зон и то, как "стыкуются" запрещенные зоны, какие образуются величины разрывов разрешенных энергетических зон на границе раздела

контактирующих между собой слоев, влияние состава, толщины активных слоев квантово-размерной структуры на основе соединений А2Вб на энергетический спектр носителей заряда, величины разрывов разрешенных энергетических зон, энергию излучательных переходов.

Для целого ряда квантово-размерных структур на основе селенидов, сульфидов цинка, кадмия, магния величины разрывов разрешенных энергетических зон либо не определены вовсе, либо определены недостаточно надежно. Это также связано с малым объемом информации по электрофизическим, механическим и оптическим свойствам данных структур.

Для расчета величины разрывов разрешенных энергетических зон существуют различные теоретические модели - от модели Андерсона для идеального гетероперехода (называемой также правилом электронного сродства), до более сложных моделей, таких как теория самосогласованного потенциала, теория атомных орбиталей Харрисона и т.д. При практическом применении из-за большой свободы в выборе при расчетах параметров материалов и структур и чувствительности к наличию пограничного диполя на гетерогранице эти теории часто предсказывают величины разрывов разрешенных энергетических зон с большим отличием от величин, измеренных в реальных гетеропереходах. Теория свойств квантово-размерных структур на основе соединений А2В6, их математическое и компьютерное моделирование - это центральное звено в разработке перспективных технологий конструирования, которое позволит проектировать искусственные объекты с заданными и управляемыми свойствами, с целью получения необходимых по качеству структур для того или иного прибора.

В связи с этим представляется актуальным исследование энергетического спектра носителей заряда, величины разрыва разрешенных энергетических зон в квантово-размерных структурах на основе селенидов, сульфидов цинка, кадмия, магния с различной конфигурацией квантово-размерной части, а также моделирование перечисленных характеристик с учетом конфигурации квантово-размерных структур и физических явлений, возникающих при контакте разных материалов и сравнение полученных экспериментальных и теоретических

результатов.

Цель диссертационной работы - исследование влияния состава и толщин слоев в квантово-размерных структурах на основе гетеропереходов гпхС(11.х8/ гпЗуЗе^у, 7п8х8е1_х/гп1_у£^у828е1_2 на энергетический спектр носителей заряда, величины разрывов разрешенных энергетических зон, энергии излучательных переходов в квантово-размерных структурах.

Поставленная цель достигается решением следующих задач:

- обзор литературных данных по электрическим, оптическим, механическим свойствам квантово-размерных структур на основе селенидов, сульфидов цинка, кадмия;

- анализ существующих моделей расчета величин разрывов разрешенных энергетических зон в гетероструктурах с квантовыми ямами и методов их экспериментального определения;

- моделирование энергетического спектра носителей заряда в квантово-размерных структурах гп8х8е1.х^П1_уМ§у828е1_2 и 2пхСс1,_х8/2п8у8е1_у;

моделирование излучательных переходов в структурах гп8х8е1_х/ 2п1.уМ§у828е1.2 и гпхСф.^/гпЗуЗеиу;

- исследование влияния состава и толщин слоев на величины разрывов разрешенных энергетических зон (валентной и зоны проводимости) в квантово-размерных структурах ЕпЗхЗе^/гпьэД/^уЗгЗеьг и 2пхСс11.х8/2п8у8е1.у, рассчитанных и полученных методами токовой релаксационной спектроскопии глубоких уровней и катодолюминесценции.

Основными объектами исследования были выбраны квантово-размерные структуры с квантовыми ямами ZnxCdl_xS/ZnSySel_y и 2п8х8е1.х/гп1.уМ§у828е1.2, выращенные на подложках ОаАз(ЮО) методом парофазной эпитаксии из металлорганических соединений и молекулярно-пучковой эпитаксии.

Научная новизна представленных в работе результатов заключается в следующем.

1. Развита модель Андерсона, учитывающая влияние упругих напряжений, для моделирования энергетического спектра носителей заряда, хода краев разрешенных зон, энергии излучательных переходов в квантово-размерных структурах с квантовыми ямами, имеющих зонные диаграммы I типа (2п8х8е1.х/2п1.уМ§у828е1.2) и

II типа ^ПхСс^.хБ/гпЗуЗеьу) для различных составов твердых растворов и толщин слоев.

2. Впервые экспериментально определена величина разрыва зоны проводимости в гетероструктурах с одиночной квантовой ямой ZnxCd1.xS/ZnSo.o6Seo.9*ь имеющих зонную диаграмму II типа, который составил 650 мэВ и 373 мэВ при содержании цинка (х) в квантовой яме 10 и 40 % соответственно, а также в гетероструктурах с одиночной и множественными квантовыми ямами ZnSxSel_x/Znl_yMgySzSel_z, имеющих зонную диаграмму I типа с различной конфигурацией квантово-размерной части структуры.

3. Разработана новая методика, позволяющая определять концентрацию носителей заряда в прямоугольной квантовой яме в слаболегированных квантово-размерных структурах с зонной диаграммой II типа по величине коротковолнового смещения линии излучения, связанной с квантовой ямой, на спектрах катодолюминесценции при высоких уровнях накачки электронным пучком.

Достоверность научных выводов работы обеспечена использованием независимых методов - токовой релаксационной спектроскопии глубоких уровней и катодолюминесценции, а также соответствием экспериментальных результатов исследования результатам моделирования энергетического спектра носителей заряда, величин разрывов разрешенных зон, энергий излучательных переходов в квантово-размерных структурах.

Основные научные положения, выносимые на защиту

1. Рассчитаны величины разрывов разрешенных зон, энергии излучательных переходов в квантово-размерных структурах на основе гетеропереходов гпхСё1_х8^п8у8е1.у, гп8х8е1.х^п1.ум§у828е1.2 с учетом содержания компонентов в твердых растворах и толщины слоев, критической толщины эпитаксиального слоя квантовой ямы.

2. Экспериментально установлено, что величина разрыва зоны проводимости в квантово-размерных структурах с квантовыми ямами на основе ZnSe/Znl_yMgySzSel.z, выращенных методом эпитаксии из молекулярных пучков, увеличивается от 110 до 220 мэВ с ростом ширины запрещенной зоны твердого раствора г^М^уЗ^е^ согласованного по постоянной решетки с подложкой ОаАэ (100), от 3,00 до 3,25 эВ.

3. Обнаружено, что величина разрыва зоны проводимости в квантово-размерных структурах с одиночной квантовой ямой ZnxCd1_xS/ZnSo.o6Seo.945 выращенных методом

и

парофазной эпитаксии из металлорганических соединений, уменьшается от 650 до 373 мэВ при увеличении содержания цинка (х) в квантовой яме от 10 до 40 %. 4. На основе измерений энергии активации носителей заряда методом токовой релаксационной спектроскопии глубоких уровней в структурах гп8х8е1_х/ 7п1.эЛ^у828е1_2, выращенных методом эпитаксии из молекулярных пучков на подложках ОаАз(ЮО), на границах квантовой ямы обнаружен потенциальный барьер для захвата электронов высотой 56-87 мэВ.

Практическая значимость результатов работы заключается в следующем.

1. Рассчитаны величины разрывов разрешенных зон в квантово-размерных структурах с квантовыми ямами гиЗ^е^^п^уМ^уЗ^е^г и 2пхСс11_х8/2п8о.об8ео.945 которые позволяют моделировать энергетические зонные диаграммы гетероструктур.

2. Выявлены зависимости разрывов разрешенных зон, энергий излучательных переходов в квантово-размерных структурах с квантовыми ямами 2п8х8с1_х/ гп1.уМ§у828е].2 и 2пхСс11_х8/гп8у8е1.у, которые учитывают конфигурацию квантово-размерной части структуры и параметры слоев и могут быть использованы при проектировании и расчетах параметров оптоэлектронных приборов.

3. Установлена возможность применения метода токовой релаксационной спектроскопии глубоких уровней для исследования процессов эмиссии и захвата носителей заряда в квантовой яме, а также изучения особенностей потенциального рельефа вблизи квантовой ямы, определения высоты потенциального барьера при его наличии для захвата носителей заряда в квантовой яме без данных о концентрации свободных носителей заряда в барьерных слоях квантово-размерных структур по температурной зависимости произведения концентрации свободных носителей заряда на сечение захвата носителей заряда.

4. Получено соотношение между концентрацией носителей заряда в квантовой яме в слаболегированной квантово-размерной структуре с зонной диаграммой П-типа и величиной сдвига линии излучения от квантовой ямы на спектре катодолюминесценции при увеличении плотности тока накачки электронным пучком, что дает возможность оценить концентрацию носителей заряда в квантовых ямах при высоких плотностях тока накачки.

Апробация

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались

на XII международной конференции «Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты» (г. Алушта, 2008), X и XI международных конференциях «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы» (г. Ульяновск, 2008, 2009), III международной конференции «Физика электронных материалов - ФИЭМ'08» (г. Калуга; 2008), I и II Всероссийских школах-семинарах студентов, аспирантов и молодых ученых по направлению «Наноинженерия» (г. Москва, г. Калуга; 2008, 2009), II Всероссийской школе-семинаре студентов, аспирантов и молодых ученых по направлению «Наноматериалы» (г. Рязань, 2009), на 14th International Conference on II-VI Compounds (Санкт-Петербург, 2009.

Публикации

Основные результаты работы достаточно полно отражены в 18 научных работах, из которых 2 статьи (по специальности) в журналах из списка ВАК, 5 статей в других изданиях, 8 тезисов доклада на российских и международных конференциях, 1 учебное пособие и 2 отчета по НИР.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 121 наименования и приложения. Диссертация изложена на 190 страницах машинописного текста, содержит 21 таблицу и 103 рисунка.

Внедрение результатов

Полученные экспериментальные результаты использованы при подготовке отчетов по научно-исследовательским работам НИР13-09Г, 26-09; в учебном процессе: в лекционных материалах по дисциплине «Методы исследования материалов и структур электроники».

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Анализ существующих моделей теоретического расчета разрывов разрешенных энергетических зон в гетеропереходах с квантовыми ямами

Гетерепереходом называют контакт двух полупроводников различного вида, разного типа проводимости, например pGe-nGaAs. Отличие гетеропереходов от обычного р-n перехода заключается в том, что в обычных р-n переходах используется один и тот же вид полупроводника, например pSi-nSi. Поскольку в гетеропереходах используются разные материалы, желательно, чтобы у этих материалов с высокой точностью совпадали два параметра: температурный коэффициент расширения (ТКР) и постоянная решетки.

Гетеропереходы можно классифицировать как резкие или плавные в зависимости от того, на каком расстоянии от границы раздела происходит переход от одного материала к другому. В первом случае переход осуществляется в пределах нескольких межатомных расстояний, тогда как во втором — размеры перехода имеют порядок нескольких диффузионных длин.

Гетеропереходы можно разделить по типу проводимости на каждой стороне перехода. Если два полупроводника имеют одинаковые типы проводимости, то переход называется изотипным гетеропереходом, в обратном случае он называется анизотипным гетеропереходом [8].

С макроскопической точки зрения гетеропереход рассматривается как система, для которой нарушается непрерывность энергетических зон.

Возможны три типа гетероперехода (рис. 1.1): в первом случае вся запрещенная зона более узкозонного полупроводника находится в пределах зоны проводимости и валентной зоны более широкозонного полупроводника (гетеропереход типа I); в альтернативном варианте один из разрывов зон может быть больше различия ширины запрещенной зоны двух полупроводниковых материалов (гетеропереход типа II); величина одного из разрывов может быть больше ширины запрещенной зоны наиболее широкозонного полупроводника (гетеропереход типа III) [9].

1 2

т

пш I

I

I

Ж 9

'1 £5 .....

, т ? -

"1

типП

типШ

Рис. 1.1. Три типа гетеропереходов, реализуемые в системе из двух полупроводников, обладающих шириной запрещённой зоны Е1 % и Е2& Ес, Ех — энергия дна зоны проводимости и энергия потолка валентной зоны соответственно [9] С использованием двух гетеропереходов становится возможной реализация одномерного профиля потенциала вдоль направления роста для электронов, соответствующего квантовой яме (рис. 1.2).

/ / /1

1

гиБЭе 1 1

/ / / /

Сс)3

Направление роста

Рис. 1.2. Структура с квантовой ямой Потенциальная яма возникает, когда, например, слой СёЭ выращивается между двумя более широкозонными барьерными слоями гпБЗе. Когда ширина слоя ямы достаточно мала, движение электронов в квантовой яме становится квантованным в направлении роста, при этом разрешенные энергетические уровни, соответствующие движению в этом направлении, становятся дискретными, поэтому можно сказать, что электронный газ в квантовой яме становится двумерным. Таким же образом можно приготовить и структуру, содержащую квантовый барьер, для чего следует поместить

тонкий слой полупроводника с широкой запрещенной зоной между двумя полупроводниками с узкой запрещенной зоной [9, 10].

Исследование гетеропереходов началось, когда Крёмер высказал предположение о том, что анизотипные гетеропереходы могут иметь значительно более высокую эффективность инжекции по сравнению с гомопереходами. Первые изотипные и анизотипные гетеропереходы были изготовлены Андерсоном [8] в 1960 г. Он также предложил детальную модель для построения энергетических зон вблизи границы раздела двух полупроводников. С тех пор многими авторами были предложены модели различных типов гетеропереходов, а их применимость была проверена экспериментально. Рассмотрим существующие модели для теоретического расчета разрывов разрешенных энергетических зон в гетеропереходах.

1.1.1. Модель первого приближения: линейная суперпозиция квазиатомных потенциалов

Задача теоретического осмысления и предсказания хода энергетических зон полупроводников связана с задачей определения относительного расположения двух периодических потенциалов контактирующих полупроводников [11]. Энергетическую зонную структуру каждого полупроводника в отдельности можно считать неизвестной. Современная методика самосогласованных расчетов зонной структуры дает также со все большей точностью значения самосогласованных периодических потенциалов. Данные значения автоматически содержат информацию о положении зон относительно этих потенциалов, хотя в работах по расчетам зонной структуры полупроводника об этом зачастую и не говорится. Таким образом, задача об относительном положении зон сводится к задаче об относительном расположении потенциалов.

Последнюю задачу полезно обсуждать в рамках простой исходной модели первого приближения — модели линейной суперпозиции квазиатомных потенциалов (ЛСКАП).

Два периодических потенциала в объеме двух отдельных полупроводников всегда можно рассматривать как линейную суперпозицшо перекрывающихся

квазиатомных потенциалов (рис. 1.3). Вблизи атомных ядер квазиатомные потенциалы напоминают потенциалы внутри свободных атомов.

£*0

Рис. 1.3. Простая модель потенциальной энергии на нескольких атомных расстояниях от гетерограницы в виде линейной суперпозиции перекрывающихся квазиатомных

Но в областях между атомами, в особенности в междоузлиях решеток типа алмаза или цинковой обманки, эти потенциалы отличаются от потенциалов свободных атомов. Поэтому их называют квазиатомными.

Для любого периодического потенциала такие квазиатомные потенциалы всегда могут быть определены, хотя реально их выделяют достаточно редко. Но можно считать, по крайней мере по идее, что связь между структурой зон в объеме кристалла и его квазиатомными потенциалами известна.

Простейшей из возможных теорий зонной диаграммы была бы такая, в которой потенциал во всей структуре рассматривается как суперпозиция неизменных перекрывающихся квазиатомных потенциалов. В непосредственной близости от границы потенциал содержал бы вклады от атомов, расположенных по обе стороны границы, но с квазиатомными потенциалами, такими же, как для атомов в глубине каждого из полупроводников. В такой модели относительный ход двух объемных потенциалов хорошо определен. При этом хорошо определен и относительный ход зон и единственной проблемой является вопрос вычислений. В строгой модели ЛСКАП нет места для какой-либо зависимости зонной диаграммы от кристаллографической ориентации или от технологических параметров [12].

Вблизи границы следует ожидать перераспределения заряда и потенциала по сравнению с простой линейной суперпозицией объемных квазиатомных зарядов и потенциалов. Заряды будут перераспределяться под действием различных сил, таких

потенциалов [12]

как силы изображения, квантово-механические обменные силы, туннелирование и др. Конечным результатом этих перестроек будет появление электронного пограничного диполя, сдвигающего зоны относительно друг друга по сравнению с моделью линейной суперпозиции.

В дополнение к упомянутым электронным диполям можно ожидать наличия атомных (или ионных) пограничных диполей, если по какой-либо причине атомы одного полупроводника пересекут идеальную границу и проникнут в другой полупроводник. Это может создать значительные результирующие диполи, в частности для неизовалентных систем.

Эти диполи не слишком велики (обычно не больше нескольких десятых электронвольта) и потому не играют большой роли для проверочной функции теории. Но они являются наиболее узким местом при использовании теорий для точных предсказаний — на уровне точности, требуемом для приборных применений. Практически для всех гетеросистем сообщается о зависимости зонной диаграммы от технологии и от кристаллографической ориентации. Подобная зависимость по своей природе выходит за рамки простой теории ЛСКАП и является неизбежным следствием обсуждавшихся дипольных сдвигов в основном атомной природы.

1.1.2. Зонная диаграмма в модели квазиатомных орбиталей Харрисона

Теория атомных (или квазиатомных) орбиталей Харрисона (ТАОХ) близка к изложенной выше простой модели ЛСКАП для гетероперехода. Однако Харрисон никогда не вводил в явном виде квазиатомный потенциал, поступая вместо этого следующим образом. Он предложил для расчетов зонной структуры метод линейной комбинации атомных орбиталей — ЛЬСАО — (лишь для ближайших соседей), использование которого возможно при знании только истинных квазиатомных потенциалов и собственных функций. Этот метод не требует знания ни полного квазиатомного потенциала, ни полных волновых функций. Все, что необходимо, — это некоторые невозмущенные собственные значения атомных энергий и четыре вида матричных элементов, связывающих соответствующие атомные состояния ближайших соседей. Харрисон в качестве невозмущенных атомных энергий взял просто точные теоретические значения, вычисленные для свободных атомов [13].

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Милованова, Оксана Александровна

4.5. Выводы

Впервые для исследования полупроводниковых барьерных структур применен метод токовой релаксационной спектроскопии глубоких уровней с преобразованием Лапласа.

Впервые экспериментально исследована величина разрыва зоны проводимости в гетероструктурах с одиночной и множественной квантовой ямой ZnSxSeix/ZniyMgySzSei7, имеющих конфигурацию зонной диаграммы I типа, с различной конфигурацией квантово-размерной части структуры.

Как видно из полученных результатов, расчет разрыва зоны проводимости на основе правила электронного сродства, проводимый во 2-й главе, не для всех образцов даёт хорошее соответствие с экспериментальными данными. Для четырехкомпонентного состава ZniyMgySzSeiz неизвестны многие параметры, в частности значение электронного сродства. При расчете величины разрыва разрешенных энергетических зон в ZnSxSeix/ZniyMgySzSei„z во 2-й главе использовалось значение электронного сродства, ширины запрещенной зоны для

Zn^yMgySzSei.z, полученное на основе анализа экспериментальных данных, : полученных методом токовой релаксационной спектроскопии глубоких уровней. Также твердый раствор Zn!yMgySzSeiz в исследованных структурах распадается на несколько кристаллических фаз с различной шириной запрещенной зоны. Указанные факты влияют на точность определения значения величины разрыва зоны проводимости.

5. Заключение

В результате выполнения работы получены следующие основные результаты.

1. Развита модель Андерсона, учитывающая влияние упругих напряжений, для моделирования энергетического спектра носителей заряда, хода краев разрешенных зон, энергии излучательных переходов в квантово-размерных структурах с квантовыми ямами, имеющих зонные диаграммы I типа ^п8х8е1-х/ Znl-yMgySzSel-z) и II типа (7пхСё 1 -х8/гп8у 8е 1 -у) для различных составов твердых растворов и толщин слоев.

2. Вычислены величины разрывов валентной зоны и зоны проводимости в квантово-размерных структурах с одиночными и множественными квантовыми ямами на основе гиЗ^е^х^п^уМ^уЗ^е^, являющиеся нелинейными функциями толщин слоев, составов^ твердых растворов. В структурах 2п8х8е1.х/2п1.уМ§у828е1.2., выращенных методом эпитаксии из молекулярных пучков, на границах квантовых ям присутствует потенциальный барьер для захвата электронов высотой'56-87 мэВ.

3. Рассчитана с помощью развитой теоретической модели Андерсона величина разрыва зоны проводимости в квантово-размерных структурах с одиночной квантовой ямой 2пхСс11.х8/7л8о.об$ео.943 выращенных методом парофазной эпитаксии из металлорганических соединений, которая уменьшается от 770 до 360 мэВ при увеличении содержания цинка (х) в квантовой яме от 0 до 40 %.

4. Установлено соответствие составов твердых растворов* в. квантово-размерных структурах ZnxCdlxS/ZnSySely, при котором барьерные слои и слои квантовых ям согласованы по постоянной решетки. (При содержании серы (у) в 2п8у8е1у 6 % в согласованном по постоянной решетки слое 7пхСс11х8 содержание цинка (х) составляет 43 %.)

5. Экспериментально определена величина разрыва зоны проводимости в гетероструктурах с одиночной квантовой ямой гпхСё1.х8/гп8о.об8е0.94» имеющих зонную диаграмму II типа, которая составила 650 мэВ и 373 мэВ при содержании цинка (х) в квантовой яме 10 и 40 % соответственно, а также в гетероструктурах с одиночной и множественной квантовой ямой ЕиЗ^е^х/Еп^уМ^уЗ^е!.;,, имеющих конфигурацию зонной диаграммы I типа.

6. Разработана новая методика, позволяющая определять концентрацию носителей заряда в прямоугольной квантовой яме в слаболегированных квантово-размерных структурах с зонной диаграммой II типа по величине коротковолнового смещения линии излучения, связанной с квантовой ямой, на спектрах катодолюминесценции при высоких уровнях накачки электронным пучком.

В заключение выражаю признательность научному руководителю д.ф.-м.н., профессору ВИХРОВУ СЕРГЕЮ ПАВЛОВИЧУ за научное руководство и помощь при выполнении данной работы, КОЗЛОВСКОМУ ВЛАДИМИРУ ИВАНОВИЧУ за предоставленные образцы и спектры катодолюминесценции, благодарность сотрудникам кафедры БМПЭ за внимание к работе и моральную поддержку, и отдельное спасибо ЛИТВИНОВУ ВЛАДИМИРУ ГЕОРГИЕВИЧУ за оказанную помощь.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Милованова, Оксана Александровна, 2010 год

6. Список литературы

1. Козловский В .И., Кузнецов П.И., Литвинов В.Г. Электрофизические и катодолюминесцентные свойства низкоразмерной структуры CdSSe/CdS для лазера с продольной накачкой электронным пучком. Рязань: РГРТА, 2005. ell

2. Басов Н.Г., Богданкевич О.В., Насибов A.C., Печенов А.Н., Козловский В.И., Шапкин П.В., Каменев В.М., Почерняев И.М., Папуша В.П. Электронно-лучевая трубка с полупроводниковым лазерным экраном // ДАН СССР. 1972. Т. 205. №1. С.72-73

3. Basov N.G., Dianov Е.М., Kozlovsky V.l. et al. // Laser Physics. 1996. V. 6. P. 608-611.

4. Cammack D.A., Dalby R.J., Cornelissen H.J., Kurgin J. // J. AppU Phys. 1987. V. 62. P. 3071-3074'.

5. Itoch S., Nakano K., Ishibashi A. // J. Crystal Growth. 2000. V. 214/215. P. 1029-1034.

6. Priller H., Schmidt M., Dremel M., Grün M., Toropov A., Ivchenko E.L., Kalt H., Klingshirn С. Density dependent luminescence properties of CdS/ZnSe single quantum wells // Phys. stat. sol. (c), 2004. Vol.l. P.747-750.

7. Dremel M., Priller H, Grün M., Klingshirn C., Kazukauskas V. Electrical and optical properties of the CdS quantum wells of CdS/ZnSe heterostructures // J. Appl. Phys. 2003. Vol.93. P.6142-6149.

8. Шарма Б. Л, Пурохит P.K. Полупроводниковые гетеропереходы. М.: Советское радио, 1979. 226 с.

9. Розеншер Э., Винтер Б. Оптоэлектроника. М.: Техносфера, 2004. 589 с.

10. Воробьев Л.Е., Ивченко Е.Л., Фирсов Д.А., Шалыгин В.А. Оптические свойства наноструктур: учеб. пособие / под ред. Е.Л. Ивченко и Л.Е. Воробьева. СПб.: Наука, 2001. 188 с.

11. Kroemer Н. CRC Crit. Revs. Solid // State Sciences. 1975. Vol. 5. P. 555-564.

12. Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры: пер. с англ. / под ред. Л. Ченга, К. Плога. М.: Мир, 1989. 584 с.

13. Herman F. and Skillman S. Atomic Structure Calculations Prentice-Hall //

Englewood Cliffs, New Jersey. 1963. P. 1-8.

14. Кейси X., Паниш M. Лазеры на гетеропереходах. М.: Мир, 1981. Т.1.299 с. т.2. 364 с.

15. Frensley W. R., Kroemer Н. // Phys. Rev. В. 1977. Vol. 16. P. 2642.

16. Милне А., Фойхт Д. Гетеропереходы и переходы металл-полупроводник. М.: Мир, 1975. 432 с.

17. Демиховский В.Я., Вульгальтер Г.А. Физика квантовых низкоразмерных структур. М.: Логос, 2000. 248 с.

18. Ильин В.И., Мусихин С.Ф., Шик А.Я. Варизонные полупроводники и гетероструктуры. СПб.: Наука, 2000. 100 с.

19. Vurgaftman I., Meyer J.R., Ram-Mohan L.R. Band parameters for III-V compound semiconductors and their alloys // J. Appl. Phys. 2001. Vol. 89. №11. P. 5815-5875.

20. Capasso F., Margaritondo G. Heterojunction Band Discontinuities // Physics and Device Application / North-Holland, Amsterdam. 1987. P. 652.

21. Lang D.V. Deep level transient spectroscopy: a new method to characterize traps in semiconductors // J. Appl. Phys. 1974. Vol. 45. P. 3023-3032.

22. Берман Л.С., Лебедев A.A. Емкостная спектроскопия глубоких центров в полупроводниках. Л.: Наука, 1981. 176 с.

23. Денисов' А.А., Лактюшкин В.Н., Садофьев Ю.Г. Релаксационная спектроскопия глубоких уровней // Обзоры по электронной технике, 1985. Сер. 7. Вып. 15 (1141). 52 с.

24. Кузнецов Н.И. Токовая релаксационная спектроскопия глубоких уровней (i-DLTS) // ФТП, 1993. Т. 27. Вып. 10. С. 1674-1679.

25. Schmalz К., Yassievich I.N., Rucker Н., Grimmeis H.G. Characterization of Si/Sil-xGex/Si quantum wells by space-charge spectroscopy // Phys. Rev. B. 1994. Vol. 50. P. 14287-14301.

26. Прингсгейм П. Флуоресценция и фосфоресценция: пер. с англ., М., 1951; Вавилов С. И. Собрание сочинений. Т, 2. М., 1952. С. 20, 28, 29.

27. Левшин В. Л. Фотолюминесценция жидких и твердых веществ. М.; Л.: Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1951. 456 с.

28. Антонов-Романовский В.В. Кинетика фотолюминесценции

кристаллофосфоров. M.: Наука, 1966. 323 с.

29. Адирович Э. И. Некоторые вопросы теории люминесценции кристаллов. М.; Л.: Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1951. 351 с.

30. Фок М. В. Введение в кинетику люминесценции кристаллофосфоров. М.: Наука, 1964. 284 с.

31. Кюри Д. Люминесценция кристаллов: пер. с франц., М.: Наука, 1961.

199 с.

32. Конников С.Г., Гуткин A.A., Заморянская М.В., Попова Т.Б., Ситникова A.A., Шахмин A.A., Яговкина М.А. Комплексная диагностика гетероструктур с квантово-размерными слоями // ФТП. 2009. т.43. Вып.9. С. 12811287.

33. Chretien О., Apetz R., Vescan L., Souifi A., Luth H., Schmalz К., Koulmann J.J. Thermal hole emission from Si/Si 1-xGex/Si quantum wells by deep level transient spectroscopy // J. Appl. Phys. 1995. Vol. 78. P. 5439-5447.

34. Павлов Л.П. Методы измерения параметров полупроводниковых материалов. М.: Высшая школа, 1987. 239 с.

35. Пека Г. П. , Коваленко В.Ф., Куценко В.Н. Люминесцентные методы контроля параметров полупроводниковых материалов и приборов. Киев: Техника, 1986. 152 с.

36. Петров В. И. Сканирующая катодолюминесцентная микроскопия // Известия РАН. Серия физическая, 1992. Т. 56. №3. С. 2-30.

37. Спивак Г.В., Петров В.И., Антошин М.К. Локальная катодолюминесценция и ее возможности для исследования зонной структуры твердых тел // УФН, 1986. Т.148. Вып. 4. С. 659-717.

38. Тарасов С. А., Пихтин А. Н. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы: учеб. пособие. СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2008. 96 с.

39. Ишанин Г. Г. Приемники излучения. СПб.: Папирус, 2003. 528 с.

40. Шик А.Я., Бакуева Л.Г., Мусихин С.Ф., Рыков С.А. Физика низкоразмерных систем / под. ред. А.Я.Шика. СПб.: Наука, 2001. 160 с.

41. Besomi Р., Wessels B.W. Deep level defects in heteroepitaxial zinc selenide // J. Appl. Phys. 1988. Vol. 53. P. 3076-3084.

42. Shirakawa Y., Kukimoto H. The electron trap associated with an anion

vacancy in ZnSe and ZnSxSe!_x // Solid State Commun. 1980. Vol. 34. P. 359-361.

43. http://www.edu-cons.net.

44. Ivanov A.S, Vasilev V.I., Sedova I.V., Sorokin S.V., Sitnikova A.A., Konnikov S.G., Popova T.B.,. Zamoryanskaya M.V. Cathodoluminescence of laser A2B6 heterostructures // ФТП, 2007. Том 41. Вып. 4. 488-491 с.

45. Зубков В.И. Диагностика полупроводниковых наногетероструктур методами спектроскопии адмиттанса. СПб.: ООО «Техномедиа» / Изд-во «Элмор», 2007. 220 с.

46. Н. Kroemer, W.Y. Chien, J.S. Harris, and D.D. Edwall. Measurement of Isotype Heterojunction Barriers by C-V Profiling // Applied Physics Letters. 1980. Vol. 36. No. 4. P. 295-297.

47. Brounkov P.N., Konnikov S.G., Benyattou Т., Guillot G. Characterization of subband levels in quantum well using capacitance-voltage technique // Phys. Low-Dim. Struct. 1995. Vol. 10/11. P. 197-207.

48. Зубков В.И. Моделирование вольт-фарадных характеристик гетер о структур с квантовыми ямами с помощью самосогласованного решения уравнений Шредингера и Пуассона // ФТП. 2006. Т. 40. Вып. 10. С. 1236-1240.

49. Stern F., Das Sarma S. Electron energy levels in GaAs- Ga^Al.^As heterojunctions //Phys. Rev. B. 1984. Vol. 30. №2. P. 840-847.

50. Kroemer H., Chien Wu-Yi. On the theory of Debye averaging in the C-V profiling of semiconductors // Solid State Electron. 1981. Vol. 24. №7. P. 655-660.

51. Ежовский Ю.К., Денисова O.B. Физико-химические основы технологии полупроводниковых материалов: учеб. пособие. СПб.:СЗТУ, 2005. 80 с.

52. Addamiano A., Dell Р.А. // J.Phys. Chem. 1957. Vol. 61. №7. P. 1020-1021.

53. Пашинкин A.C., Тищенко Г.Н., Корнеева И.В. и др. О полиморфизме некоторых халькогенидов цинка и кадмия // Кристаллография, 1960. Т. 5. №2. С. 261-267.

54. Баранский П. И., Клочков В.П., Потыкевич И.В. Полупроводниковая электроника. Свойства материалов. Киев: Наукова думка, 1975. 704 с.

55. Bouckaert L.P., Smoluchowski R., Wigner E. Theory of Brillouin zones and symmetry properties of wave functions in crystals // Phys. Rev. 1986. Vol. 50.

P. 58-67.

56. Физика и химия соединений типа А2Вб: Пер. с англ. / под редак. A.C. Медведева. М.: Мир. 1970. 525 с.

57. Берченко Н. Н., Кревс В. Е., Средин В.Г. Полупроводниковые твердые растворы и их применение. М.:Воениздат, 1982. 208 с.

58. Родо М. Полупроводниковые материалы. М.: Металлургия, 1971. 230 с.

59. Aven М., Malsted R.E. // Phys.Rev.1965. 137, 228А.

60. Morehead F.F., Mandel G. // Phys. Letters. 1964. Vol. 10. №5. P. 53-56.

61. Hartman H., Mach R., Seile B. Wide gap II-VI compounds as electronic materials // Current topics in materials science. Amsterdam. 1982. Vol. 9. P. 572.

62. Симашкевич A.B. Гетеропереходы на основе полупроводниковых соединений А2Вб. Кишинев, 1980. С. 156. Табл. 21. Ил. 66.

63. Махний В. П., Слетов М. М., Чабанов Ю.Я. Дырочная проводимость в кристаллах селенида цинка, легированных элементами V группы из паровой фазы // Письма в ЖТФ. 2000. Том 26. №1. С. 13-16.

64. Bhargava R.N. // J. Cryst. Growth. 1982. Vol. 59. P. 15.

65. Давидюк Г.Е., Оксюта B.A., Манжара B.C. Электрические, оптические и фотоэлектрические свойства легированных индием монокристаллов сульфида кадмия, облученных электронами // ФТТ. 2002. Т. 44. Вып.2. С. 246-250.

66. Давидюк Г.Е., Богданюк Н.С., Мак В.Т., Божко В.В. Фотопроводимость облученных электронами нелегированных и легированных медью монокристаллов CdS // Фотоэлектроника. 1970. №3. С. 7-12, 53.

67. Ермаков О.Н. Прикладная оптоэлектроника. М.: Техносфера, 2004. 416 с

68. Van de Walle C.G., Martin R. M. Theoretical study of Si/Ge interfaces// J. Vac. Sei. Techonol. B. 1985. Vol. 3. P. 1256-1259.

69. Van de Walle C.G. Band lineups and deformation potentials in the modelsolid theory//Phys. Rev. В. 1989. V. 39. P. 1871-1883.

70. Karazhanov S.Zh., Lew Yan Voon L.C. Ab initio studies of band parameters of A3B5 and АгВб zinc-blende semiconductors // ФТП. 2005. T. 39. Вып. 2. С. 177-188

71. Passler R., Griebl E., Riepl H., Lautner G., Bauer S., Preis H., Gebhardt W., Buda В., As DJ., Schikora D., Lischka K., Papagelis K., Ves S. Temperature

dependence of exciton peak energies in ZnS, ZnSe, and ZnTe epitaxial films // J. Appl. Phys. 1999. P. 4403-4411

72. O. Madelung, M. Schulz, H.Weiss (eds.), Subvolume d: Technology of III-V, II-VI and Non-Tetrahedrally Bonded Compounds // Landolt-Bornstein, Berlin: Springer Verlag, 1982. New Series, Group III. Vol. 17: Semiconductors.

73. Брунков П.Н., Суворова А.А., Берт A.P. и др. Вольт-емкостное профилирование барьеров Шоттки Au / n-GaAs, содержащих слой самоорганизованных квантовых точек InAs // ФТП. 1998. №10. С. 1229-1234.

74. Панков Ж. Оптические процессы в полупроводниках / под. ред. Ж.И.Алферова и B.C. Вавилова. М.: Мир, 1973. 456 с.

75. Морозова Н.К., Каретников И.А., Мидерос Д.А., Гаврищук Е.М., Иконников В.Б. Исследование влияния кислорода на спектры катодолюминесценции и ширину запрещенной зоны ZnxSSei_x // ФТП. 2006. То. 40. Вып. 10. С. 1185-1191.

76. Kassali К., Borarissa N. // Mat.Chem. Phys. 2002. V. 76. P. 255.

77. Lozykowski H.J., Shastri V.K. Excitonic and Raman properties of ZnSe/Zn!.xCdxSe strained-layer quantum wells // J. Appl. Phys. 1991. V. 69. P. 3235-3242.

78. Newbury P.R., Shazad K., Petruzello J., Cammack D.A. // J. Appl. Phys. 1989. V. 66. P. 4950.

79. Бондарь H.B., Тищенко B.B., Бродин M.C. Энергетическое состояние экситонов и спектры фотолюминесценции напряженных сверхрешеток ZnS-ZnSe // ФТП. 2000. Т. 34. Вып. 5. С. 588-593.

80. Ivchenko E.L., Pikus G.E. Superlattices and Other Hetero-structures. Monograph. Springer//Verlag, Berlin. 1997. P. 428.

81. Зайцев B.B., Багаев B.C., Онищенко E.E., Садофьев Ю.Г. Излучение свободного и связанного экситонов в напряженных пленках ZnTe, выращенных методом МПЭ на подложках GaAs (100) // ФТТ. 2000. Т. 42. Вып. 1. С. 246-251.

82. Новикова С.И. Тепловое расширение твердых тел. М.: Наука, 1974.

294 с.

83. Kozlovsky V.I., Sannikov D.A., Litvinov V.G. Cathodoluminescence and current DLTS of MOVPE-grown ZnCdS/ZnSSe QW structures // J. Korean Physical

Society. 2008. Vol. 53. №5. P. 2864-2866.

84. Пинтус C.M., Стенин С.И., Торопов А.И., Труханов Е.М. Морфологическая стабильность и механизмы роста гетероэпитаксиальных пленок. Препринт 5-86. Новосибирск. СО АН СССР. 1986. 34 с.

85. Van der Merve J.H. Interfacial misfit and bonding between oriented films and their substrates // Single Crystal Films. McMilan. N.Y. 1964. P. 139-163.

86. Давыдов С.Ю., Лебедев A.A., Посредник O.B. Оценки энергии экситоных переходов в гетероструктурах NH/3C/NH (N=2,4,6,8) на основе политипов карбида кремния // ФТП. 2006. Т. 40. Вып.5. С. 563-567.

87. Sorokin V.S., Sorokin S.V., Kaygorodov V.A., Ivanov S.V. Instability and immiscibility regions in MgxZni_xSySei_y // J. Cryst. Growth. 2000. 214/215. P130-134.

88. Казаков И.П., Козловский В.И., Мартовицкий В.П., Скасырский Я.К., Попов Ю.М., Кузнецов П.И., Якущева Г.Г., Забежайлов А.О., Дианов Е.М. Наноструктура на основе ZnSe/ZnMgSSe для лазерной электронно-лучевой трубки в синей области спектра // Квантовая электроника, 2007. Том. 37. №9. С. 857-862.

89. Okuyama Н., Kishita Y., Ishibashi А. // Phys. Rev. В57. 1998. P. 2257.

90. Wu В .J., DePuydt J.M., Haugen G.M., Hofler G.E., Haase M.A., Cheng H., Guha S., Qiu J., Kuo L.H., SaLamanca-Riba L. // Appl. Phys. Lett. 1995. Vol. 66. P. 3462.

91. Kalisch H., Lunenburger M., Hamadeh H., Xu J., Heuken Ml Optimized metalorganic vapour phase epitaxy of ZnMgSSe heterostructures // J. Cryst. Growth. 1998. Vol. 184-185. P. 129-133.

92. Hua G. C., Otsuka N., Grilllo D. C., Han J., He L., Gunshor R. L. // J. Cryst. Growth. 1994. №138. P. 367.

93. Tomiya S., Okuyama H., Ishibashi A. // Appl. Surf. Sci. 2000. №243. P. 159-160.

94. Charifi Z., Baaziz H., Bouarissa N. Energy band gaps of Znl-xMgxSySel-y lattice matched to GaAs // Physica B. 2003. №337. P. 363-368.

95. П. Ю., Кардона M. Основы физики полупроводников: пер. с англ. И.И. Решиной // под ред. Б.П. Захарчени. 3-е изд. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. 560 с.

96. Галицкий В. М., Карнаков, Б. М., Коган В.И. Задачи по квантовой механике. М.: Наука, 1992. 880 с.

97. Peyla P., Merle cTAubigne Y., Wasiela A., Romestain R., Mariette H., Sturge M.D., Magnea N., Tuffigo H. Exciton binding energies and the valence-band offset in mixed type-I-type-II strained-layer superlattices // Phys. Rev. B. 1992*. Vol. 46. P. 1557-1563.

98. Cingolani R., Prete P., Greco D., Giugno P.V., Lomascolo M., Rinaldi R., Calcagnile L., Vanzetti L., Sorba L., Franciosi A. Exciton spectroskopy in Znl-xCdxSe/ZnSe quantum wells // Phys. Rev. B. 1995. Vol. 51. P. 5176-5183.

99. Pellegrini V., Atanasov R., Tredicucci A., Beltram F., Amzulini C., Sorba L., Vanzetti L., Franciosi A. Excitonic properties of Znl-xCdxSe/ZnSe strained quantum wells//Phys. Rev. B. 1995. Vol. 51. Pp. 5171-5175.

100. Liaci F., Bigenwald P., Briot O., Gil В., Briot N., Cloitre Т., Aulombard R.L. Band offsets and exciton binding energies in Znl-xCdxSe-ZnSe quantum wells grown by metalorganic vapor-phase epitaxy // Phys. Rev. B. 1995. Vol: 51. P.! 46994702.

101. Белявский В.И. Экситоны в низкоразмерных системах// Соровский образовательный журнал. 1997. №5. С. 93-99.

102. Физика и технология гетероструктур, оптика квантовых наноструктур, учеб: пособие / А.В.Федоров. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2009. 195 с.

103. Агекян В.Ф. Фотолюминесценция полупроводниковых кристаллов// Соровский образовательный журнал. 2000: №10: С.101-107.

104. Livingstone М., Galbraith I. Band structure and band- offset in ZnbxCdxSe/ZnSe quantum wells // J. Crystal Growth. 1996. Vol! 159. P.' 542-545.

105. Mathieu H., Lefebvre P., Christol P. Simple analytical method for calculating exciton binding energies in semiconductor quantum wells // Phys. Rev. B. 1992. Vol. 46. P. 4092-4101.

106. Broniatowski A., Blosse A., Srivastava P.C., Bourgoin J.C. Transient capacitance measurements on resistive samples // J. Appl. Phys. 1983. Vol. 54. P. 2907-2910.

107. Вывенко О.Ф., Истратов A.A. Оптимизация корреляционной процедуры в. методах термостимулированной релаксационной спектроскопии полупроводников // ФТП. 1992. Т. 26. Вып. 10. С. 1693-1700.

108. Астрова Е.В., Лебедев А.А., Лебедев А.А. Влияние последовательного

сопротивления*; диода на нестационарные, емкостные измерения параметров глубоких,уровней»// ФТП. 19851 Т.. 19; Вып; 8; С. 1382-1385:

109; Антонова И.В., ШаймеевС.С.Температурная зависимость амплитуды пика DLTS в кремнии с глубокими центрами // ФТП. 1991. Т. 25. Вып. 5. С. 847-851.

110. Козловский В.И., Садофьев Ю.Г., Литвинов B.F. Разрыв зон в структурах с одиночной квантовой ямой Znl-xCdxTe/ZnTe, выращенных на GaAs(lOO) эпитаксией из молекулярных пучков // ФТП. 2000: Т. 34. Вып. 8. С. 998-1003.

111. Шик А.Я. Сверхрешетки - периодические полупроводниковые структуры;// ФТП. 1974. Т. 8; Вып. 10. С. 1841-1864.

1121 Электрические методы исследования разрывов? энергетических зон; в полупроводниковых^микро- ишанострктурах: учеб; пособие:/ ВСЕ. Литвинов, 0:А.. Милованова, Н:Б. Рыбин Рязань: РГРТУ, 2009. 52 с,

113. Dobaczewski Е., Peaker A.R., Bonde Nielsen? К. Eaplace-transformdeep-levelspectroscopy: Tfie; technique and! its- applications; to the study; of point: defects. ins semiconductors// AppH Phys. Lett; 2004. Vol: 96. P; 4689-4728Î

114. Tikhonov A.N:, Arsenin V.Y. Solutions of ill-posed problems / Washington: WinstomandlSons, New York. 19771

115; Литвинов В.Г.. Милованова O.A., Рыбин Н.Б., Козловский В.И., Санников Д.А. Релаксационная спектроскопия глубоких уровней и катодолюминесценция структур ZñOdS/ZnSSe с одиночной:; квантовой; ямой // Физика полупроводников. Микроэлектроника. Радиоэлектронные устройства: межвуз. сб. науч. трудов. Рязань: РГРТУ, 2008. С. 29-34.

116. Зи С. Физика полупроводниковых приборов: В 2-х книгах. Кн. 1: пер. с англ., 2-е перераб. и доп. изд., М.: Мир, 1984. 456 с.

117. Козловский В;И!, Казаков« И.П., Литвинов s В .Г., Скасырский Я.К., Забежайлов А.О., Дианов Е.М. Электрофизические свойства и катодолюминесценция! структур ZnSe/ZnMgSSe // Вестник Рязанской радиотехнической академии: 2005. Вып. 16. С. 79-84.

118. Литвинов В.Г., Милованова O.A., Рыбин Н.Б. Электр о физические свойства квантово-размерных структур на основе селенидов, сульфидов: цинка,

кадмия, магния // Приложение к журналу «Вестник РГРТУ». 2009. Вып. 4. С. 39-46.

119. Литвинов В.Г., Милованова О.А. Исследование электрофизических свойств ZnSe/ZnMgSSe наноструктуры методами катодолюминесценции и релаксационной спектроскопии глубоких уровней совместно с атомно-силовой микроскопией // Сборник трудов II Всероссийской школы-семинара студентов, аспирантов и молодых ученых по направлению «Наноматериалы». Рязань: РГРТУ. 2009. С. 115-118

120. Бабичев А.П., Бабушкина Н.А., Братковский А.М. и др. Физические величины: справочник / под ред. И.С. Григорьева, Е.С. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с

121. Litvinov V.G., Kozlovsky V.I., Sadofyev Yu.G. Deep-level transient spectroscopy and cathodoluminescence of the CdSe/ZnSe QD structures grown on GaAs(100) by MBE // Phys. Stat. Sol. (b). 2002. Vol. 229. №.1. P. 513-517.