Эффективность использования (111)А-, (411)А-ориентированных подложек при низкотемпературном эпитаксиальном росте фотопроводящих структур (In,Ga)As, применяемых для генерации терагерцевых импульсов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлено обобщение результатов исследований, проводившихся, начиная с 2016 г., и посвященных эпитаксиальному выращиванию однослойных и многослойных структур (In,Ga)As на подложках GaAs (111)A и InP (411) при пониженной температуре и генерации импульсного излучения терагерцевого (ТГц) диапазона путем облучения фемтосекундными оптическими импульсами непосредственно поверхности этих пленок либо зазора фотопроводящих антенн, изготовленных на поверхности пленок. Каждая из пленок по своему кристаллическому совершенству и эффективности ТГц-генерации сравнивалась с пленкой аналогичного состава, выращенной на подложке GaAs либо InP со стандартной ориентацией поверхности (100). Показано, что пленки, выращенные в низкотемпературном режиме на нестандартных подложках (111)А, (411)А, насыщены протяженными дефектами (двойниками, дефектами упаковки, малоугловыми границами блоков мозаики), частично или полностью поликристалличны, однако это не является препятствием для более эффективной генерации ТГц-импульсов по сравнению с аналогичными пленками на стандартных подложках (100), которые менее дефектны и обеспечивают значительно бóльшую подвижность электронов.

Об авторах

Г. Б. Галиев

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

Email: s_s_e_r_p@mail.ru
пл. Академика Курчатова, 1, Москва, 123182 Российская Федерация

И. С. Васильевский

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Каширское шос., 31, Москва, 115409 Российская Федерация

А. Н. Виниченко

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Каширское шос., 31, Москва, 115409 Российская Федерация

Е. А. Климов

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»; Акционерное общество “НПО “Орион”

пл. Академика Курчатова, 1, Москва, 123182 Российская Федерация; ул. Косинская, 9, Москва, 111538 Российская Федерация

А. Н. Клочков

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Каширское шос., 31, Москва, 115409 Российская Федерация

С. С. Пушкарёв

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»; Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

пл. Академика Курчатова, 1, Москва, 123182 Российская Федерация; Институтский пер., 9, Долгопрудный, Московская область, 141701 Российская Федерация

А. Л. Васильев

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»; Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

пл. Академика Курчатова, 1, Москва, 123182 Российская Федерация; Институтский пер., 9, Долгопрудный, Московская область, 141701 Российская Федерация

И. Н. Трунькин

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

пл. Академика Курчатова, 1, Москва, 123182 Российская Федерация

П. М. Солянкин

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

пл. Академика Курчатова, 1, Москва, 123182 Российская Федерация

А. П. Шкуринов

Физический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Ленинские горы, 1, стр. 2, Москва, 119991 Российская Федерация

А. М. Буряков

МИРЭА – Российский технологический университет

просп. Вернадского, 78, Москва, 119454 Российская Федерация

Е. Д. Мишина

МИРЭА – Российский технологический университет

просп. Вернадского, 78, Москва, 119454 Российская Федерация

Г. Х. Китаева

Физический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Ленинские горы, 1, стр. 2, Москва, 119991 Российская Федерация

В. В. Корниенко

Физический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Ленинские горы, 1, стр. 2, Москва, 119991 Российская Федерация

К. А. Кузнецов

Физический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Ленинские горы, 1, стр. 2, Москва, 119991 Российская Федерация

А. А. Леонтьев

Физический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Ленинские горы, 1, стр. 2, Москва, 119991 Российская Федерация

Список литературы

  1. Yanze Xie. Morphology of InGaAs Multilayer Nanostructure on GaAs High-Index Surfaces. Graduate Theses and Dissertations. Fayetteville: Univ. Arkansas, 2009. 70 p. https://scholarworks.uark.edu/etd/46
  2. Missous M., O’Hagan S. // J. Appl. Phys. 1994. V. 75. № 7. P. 3396.
  3. Liu X., Prasad A., Chen W.M. et al. // Appl. Phys. Lett. 1994. V. 65. № 23. P. 3002.
  4. Liu X., Prasad A., Nishio J. et al. // Appl. Phys. Lett. 1995. V. 67. № 2. P. 279.
  5. Krotkus A., Bertulis K., Dapkus L. et al. // Appl. Phys. Lett. 1999. V. 75. № 21. P. 3336.
  6. Haiml M., Siegner U., Morier-Genoud F. et al. // Appl. Phys. Lett. 1999. V. 74. № 9. P. 1269.
  7. Woolf D. A., Sobiesierski Z., Westwood D.I., Williams R.H. // J. Appl. Phys. 1992. V. 71. №10. P. 4908.
  8. Paves L., Piazza F., Henini M., Harrison I. // Semicond. Sci. Technol. B. 1993. V. 8. № 2. P. 167.
  9. Галиев Г.Б., Мокеров В.Г., Слепнев Ю.В. и др. // ЖТФ. 1999. Т. 69. № 7. С. 68.
  10. Sadao Adachi. Properties of Semiconductor Alloys: Group-IV, III–V and II–VI Semiconductors. Chichester: John Wiley & Sons Ltd, 2009.
  11. Baker C., Gregory I.S., Tribe W.R. et al. // Appl. Phys. Lett. 2004. V. 85. № 21. P. 4965.
  12. Takazato A., Kamakura M., Matsui T., et al. // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 91. №1. P. 011102.
  13. Галиев Г.Б., Климов Е.А., Клочков А.Н. и др. Материал для фотопроводящих антенн. Патент РФ № 2610222. Опубл. офиц. бюл. «Изобретения. Полезные модели» №4 от 10.02.2017.
  14. Галиев Г.Б., Есаулков М.Н., Климов Е.А. и др. // Тез. докл. XIII Российской конф. по физике полупроводников. Екатеринбург, 2–6 окт. 2017. Екатеринбург: ИФМ им. Михеева УрО РАН, 2017. C. 340.
  15. Klimov E., Klochkov A., Solyankin P. et al. // Int. J. Modern Phys. B. 2024. V. 38. №28. P. 2450378.
  16. Liliental-Weber Z., Swider W., Yu K.M., et al. // Appl. Phys. Lett. 1991. V. 58. №19. P. 2153.
  17. Галиев Г.Б., Климов Е.А., Грехов М.М. и др. // ФТП. 2016. Т. 50. № 2. С. 195.
  18. Галиев Г.Б., Климов Е.А., Васильев А.Л. и др. // Кристаллография. 2017. Т. 62. № 1. С. 77.
  19. Галиев Г.Б., Пушкарев С.С., Буряков А.М. и др. // ФТП. 2017. Т. 51. № 4. С. 529.
  20. Галиев Г.Б., Буряков А.М., Билык В.Р. и др. // Нано- и микросистемная техника. 2017. Т. 19. № 9. С. 515. https://doi.org/10.17587/nmst.19.515-526
  21. Klochkov A.N., Galiev G.B., Klimov E.A., Pushkarev S.S. // Phys. Stat. Sol. B. 2023. V. 260. № 2. Article No. 2200297.
  22. Галиев Г.Б., Климов Е.А., Клочков А.Н. и др. // ФТП. 2018. Т. 52. № 3. С. 395.
  23. Галиев Г.Б., Климов Е.А., Мальцев П.П., Пушкарев С.С. Полупроводниковая структура для фотопроводящих антенн. Патент РФ № 2624612. Опубл. офиц. бюл. «Изобретения. Полезные модели» №19 от 10.07.2017.
  24. Галиев Г.Б., Трунькин И.Н., Васильев А.Л., и др. // Кристаллография. 2019. Т. 64. № 2. С. 184.
  25. Вuryakov A.M., Ivanov M.S., Khusyainov D.I. et al. // Annalen der. Physik. 2021. V. 533. № 8. Article No. 2100041.
  26. Буряков А.М., Билык В.Р., Мишина Е.Д. и др. // Нано- и микросистемная техника. 2017. Т. 19. № 2. С. 77.
  27. Kлочков А.Н., Климов Е.А., Солянкин П.М. и др. // Оптика и спектроскопия. 2020. Т. 128. № 7. С. 1004.
  28. Галиев Г.Б., Климов Е.А., Клочков А.Н., и др. Материал на основе InGaAs на подложках InP для фотопроводящих антенн. Патент РФ № 2657306. Опубл. офиц. бюл. «Изобретения. Полезные модели» №17 от 20.06.2018.
  29. Miyagawa A., Yamamoto T., Ohnishi Y., et al. // J. Crystal Growth. 2002. V. 237–239. P. 1434.
  30. Галиев Г.Б., Климов Е.А., Пушкарев С.С. и др. // Кристаллография. 2017. Т. 62. № 4. С. 604.
  31. Галиев Г.Б., Грехов М.М., Китаева Г.Х. и др. // ФТП. 2017. Т. 51. № 3. С. 322.
  32. Галиев Г.Б., Трунькин И.Н., Климов Е.А. и др. // Кристаллография. 2017. Т. 62. № 6. С. 956.
  33. Kuznetsov K., Klochkov A., Leontyev A. et al. // Electronics. 2020. V. 9. Article No. 495.
  34. Kuznetsov K.A., Galiev G.B., Kitaeva G.Kh. et al. // Laser Physics Lett. 2018. V. 15. № 7. P. 076201.
  35. Roux Jean-Francois, Coutaz Jean-Louis, Krotkus Arunas // Appl. Phys. Lett. 1999. V. 74. № 17. P. 2462. https://doi.org/10.1063/1.123881

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025