Содержание
Введение
Обзор литературы
Ge-Si гетероструктуры с квантовыми точками
Фундаментальные предпосылки
Рост и особенности упорядочения ансамблей Ge нанокластеров. Поверхность кремния (100)
Морфологические перестройки
Эффекты самоорганизации
Размеры и плотность островков: возможности управления
Контроль in situ
Описание экспериментальной установки
Установка молекулярно-лучевой эпитаксии "Катунь"
Электронно-лучевой испаритель
Дифрактометр быстрых электронов
Кварцевый измеритель толщины
Подготовка образцов
Результаты эксперимента
Обсуждение результатов
Сравнение диаграммы с данными имеющимися в литературе
Температурное поведение характерных тощин
Выводы
Благодарности
Cписок литературы
Введение С физикой тонких пленок связаны достижения и перспективы дальнейшего развития микроэлектроники, оптики, приборостроения и других отраслей новой техники. Успехи микроминиатюризации электронной аппаратуры стали возможны благодаря использованию управляемого эпитаксиального выращивания тонких слоев полупроводников, металлов и диэлектриков в вакууме из различных сред.
Сейчас очень трудно представить современную физику твердого тела без полупроводниковых гетероструктур. Если возможность управления типом проводимости полупроводника с помощью легирования различными примесями и идея инжекции неравновесных носителей заряда были теми семенами, из которых выросла полупроводниковая электроника, то гетероструктуры дают возможность решить значительно более общую проблему управления фундаментальными параметрами в полупроводниковых кристаллах и приборах: шириной запрещенной зоны, эффективными массами носителей и их подвижностями, показателем преломления, электронным энергетическим спектром и т. д.
Полупроводниковые гетероструктуры и, особенно, двойные гетероструктуры, включая квантовые ямы, проволоки (КП) и точки (КТ), являются сегодня предметом исследований 2/3 исследовательских групп в области физики полупроводников. Наиболее многообещающим методом формирования упорядоченных массивов КП и КТ является метод, использующий явление самоорганизации на кристаллических поверхностях. Релаксация упругих напряжений, в случаях роста на рассогласованных по параметру решетки материалах, может приводить к формированию упорядоченных массивов КТ.
Взрыв интереса к данной области связан с необходимостью получения полупроводниковых наноструктур с размерами в диапазоне нескольких нанометров, чтобы обеспечить энергетические зазоры между подуровнями электронов и дырок порядка нескольких kT при комнатной температуре. А спонтанное упорядочение наноструктур позволяет получать включения узкозонных полупроводников в широкозонной матрице и тем самым создавать локализующий потенциал для носителей тока. Явления спонтанного возникновения наноструктур создают основу для новой технологии получения упорядоченных массивов квантовых проволок и квантовых точек – базу для опто- и микроэлектроники нового поколения.
Несмотря на многочисленные и разносторонние исследования, процессы эпитаксиальной кристаллизации не получили полного объяснения. ............
