Автореферат (Спектроскопия фотоотражения полупроводниковых структур на основе арсенида галлия и фосфида индия), страница 3

Cо aСо o o ыpaмтo e yМe тчэ e тс e э с pс тщ cрe о –paЮчтo ф Юс тс с y o ыpaмнa,o –o ю ю e ттo Лo рpс –e Мрe pa–ype 700 ·C, Мo ю тo cх Цмa–ч c yМe тчэ e тс e М pacce Цтс Цтo cс –e Юe ф х GaAs, о o –o po e o ыycЮo х Юe тo o ыpaмo х aтс e М о Юac–e po х Mn.я мМe тe тс Ц х cрe о –pax дO рpс –e Мрe pa–ypax o –ю с Лa 800 с 900 ·C Мo ю тocх Цмa–ч c aо –с х aнс e ф рpс Мe cс . B o –Юс Сс e o – InP, Юe Лс po х aттo Лo с o тaМсыe pс ЮЮс Ц, aо –с х aнс Ц рpс Мe cс х GaAs, Юe Лс po х aттo М с o тaМс МapЛaтнa тeco рpo х o ю йae –cЦ рo Цх Юe тс e М х cрe о –pax дO o cнс ЮЮЦнс ф дpaтнa-В e Юйщэ a.

Π o х с йс Мo Мy, є –o Мo ю e – ыщ–ч cх Цмaтo c тe cо o Ючо с Мс рpс Сс тaМс . B o -рe pх щx ,є тe pЛс Ц aо –с х aнс с МapЛaтнa Ea > kT (рpс T = 300 В kT = 26 Мє B ). B o -х –o pщx , хo ыЮac–ч o cнс ЮЮЦнс ф дpaтнa-В e Юйщэ a рo рaйae –cс ЛтaЮ зo –o Юъ Мс тe cнe тнс с .Я aттщe cрe о –po cо o рс с дO о o ppe Юс pyъ – c йaттщМс cрe о –po cо o рс со o Мыс тaнс o ттo Лo pacce Цтс Ц cх e –a.B Ч 3.3 рpe йc–aх Юe тщ pe мyЮч–a–щ с ccЮe йo х aтс Ц Юe Лс po х aттщx о pe Мтс e МрЮe тo о n-GaAs.

O ыpaмнщ х щpaгс х aЮс cч тa рo йo ю о ax GaAs –с рa A У Π Мe –o йo ММo Юe о yЮЦpтo -ЮyСe х o ф є рс –aо cс с . В o тнe т–paнс Ц тo cс –e Юe ф х o ыpaмнax ыщЮa хйс aрaмo тe o –3.7ё1016 cМ -3 йo 7ё1018 cМ -3.10B cрe о –pax дO рЮe тo о n-GaAs тaыЮъ йaъ –cЦ o cнс ЮЮЦнс сдpaтнa-В e Юйщэ a paмтo ф Сac–o –щ с рс о х o ыЮac–с є тe pЛс с 1.42 є B . Π pс n ³ 2ё1018 cМ -3»Сac–o –aД o cнс ЮЮЦнс ф yх e Юс Сс х ae –cЦ c po c–o М о o тнe т–paнс с тo cс –e Юe ф, рpс n£ 7.6ё1016 cМ -3 А с x »Сac–o –aД yМe тчэ ae –cЦ c po c–o М о o тнe т–paнс с тo cс –e Юe ф, aрpс6ё1017 £ n £ 3.4ё1017 cМ -3 тaыЮъ йae –cЦ йх a»тс мо o Сac–o –тщe Дс»х щco о o Сac–o –тщe Д.Э ac–o –щ–с рao cнс ЮЮЦнс ф:є –с xo cнс ЮЮЦнс фyМe тчэ aъ –cЦ c po c–o М о o тнe т–paнс с тo cс –e Юe ф.C нe Ючъ o рpe йe Юe тс Ц с c–o Стс о a o cнс ЮЮЦнс ф дpaтнa-В e Юйщэ a х о aю йo Мo ыpaмнe ыщЮс мape Лс c–pс po х aтщ cрe о –pщ дO рpс Мo йyЮЦнс с с мЮyСe тс e М cpaмтщМс йЮс тaМс х o Ют.

ОщЮo yc–aтo х Юe тo , С–o тс мо o Сac–o –тщe o cнс ЮЮЦнс с хcрe о –pax дO o ыpaмнo х c о o тнe т–paнс e ф тo cс –e Юe ф o – 3.7ё1016 йo 6ё1017 cМ -3cх Цмaтщ cрpс рo х e px тo c–тo фo ыЮac–чърpo c–paтc–х e ттo ЛoмapЦйa,aх щco о o Сac–o –тщe А c Лpaтс нe ф paмйe Юa »Юe Лс po х aттщф cЮo ф n-GaAs Арo Юyс мo Юс pyъ гaЦ рo йЮo ю о a GaAsД. B cрe о –pax дO o ыpaмнo х c о o тнe т–paнс e фтo cс –e Юe ф 2ё1018 cМ -3 с ыo Юe e с c–o Стс о o М o cнс ЮЮЦнс ф дpaтнa-В e Юйщэ aЦх ЮЦe –cЦ Лpaтс нa paмйe Юa »Юe Лс po х aттщф cЮo ф n-GaAs А рo Юyс мo Юс pyъ гaЦрo йЮo ю о a GaAsД.И c–aтo х Юe тo , С–oc yМe тчэ e тс e МйЮс тщ х o Ютщ Мo йyЮс pyъ гe Лoс мЮyСe тс Ц с cСe мae – pe мо aЦ Юс тс Ц х o ыЮac–с 1.42 є B .

Є –o рo й–х e pю йae – тaэ eрpe йрo Юo ю e тс e o –o М, С–o e e с c–o Стс о o М Цх ЮЦe –cЦ рo йЮo ю о a GaAs.ю eуаepуaн ЛЮaх a рo cх Цгe тa с ccЮe йo х aтс ъ є тe pЛe –с Сe cо o Лo cрe о –paМe ю мo ттщx рe pe x o йo х х o йс тo Стщx с йх o фтщx рo Юyрpo х o йтс о o х щx о х aт–o х щxЦМax тa o cтo х e Лe –e po рapщGaAs/AlGaAs.B Ч 4.1 рpс х e йe тщpe мyЮч–a–щс ccЮe йo х aтс Ц Лe –e po c–pyо –ypc о х aт–o х щМсЦМaМс тa o cтo х e GaAs/AlGaAs. O ыpaмнщх щpaгс х aЮс cч Мe –o йo М Мo Юe о yЮЦpтo ЮyСe х o ф є рс –aо cс с с рpe йc–aх ЮЦЮс co ыo ф о х aт–o х щe ЦМщGaAs э с pс тo ф 6.5, 10,20, 26, 30 с 35 тМ, рo Мe гe ттщe Мe ю йy ыapчe paМс Al0.2Ga0.8As.

To Югс тщыapчe po х х paмтщx o ыpaмнax co c–aх ЮЦЮс 30 А 33 тМ.Гс тс с дO (pс c. 2) х o ыЮac–с 1.41 с o cнс ЮЮЦнс с дpaтнa-В e Юйщэ a хo ыЮac–с 1.70 - 1.77 є B , cх Цмaтщ c зyтйaМe т–aЮчтщМс рe pe x o йaМс GaAs, с11Al0.2Ga0.8As co o –х e –c–х e ттo . Гс тс с х o ыЮac–с є тe pЛс ф 1.41 - 1.70 є B (Мe –о с a А gтa pс c. 3) co o –х e –c–х yъ –тс мо o рo Юe х o ф Мo йe Юс A cртe ca (1). B cх Цмс c –e М, С–o cpo c–o М э с pс тщ о х aт–o х o ф ЦМщ o –6.5 йo 35 тМ тaыЮъ йae –cЦ yх e Юс Сe тс e Сс cЮacрe о –paЮчтщx Юс тс ф х є –o ф o ыЮac–с є тe pЛс ф, o тс cх Цмaтщ c рe pe x o йaМс Мe ю йyypo х тЦМс paмМe pтo Лo о х aт–o х aтс Ц є Юe о –po тo х мo тщ рpo х o йс Мo c–с с йщpo ох aЮe т–тo ф мo тщ.B cЮyСae рpЦМo yЛo Ючтo Лo рo –e тнс aЮa є тe pЛс с ypo х тe ф х о х aт–o х щx ЦМaxмo тщ рpo х o йс Мo c–с с х aЮe т–тo ф мo тщ Ei o рpe йe ЮЦъ –cЦ с м –paтcнe тйe т–тo Лoypaх тe тс Ц:**ææm × Ei ùm * ×Ei öm * × Ei ö 1 é m1 × (V - Ei ) × Ei211ç÷ = 0 (2)êú÷sin ç Lw ×× cos Lw ×**22ç÷ç2×h2×h ÷mm × (V - Ei ) úèø 2 êë21ûèøмйe cч m1* - є ззe о –с х тaЦ Мacca тo cс –e Юe ф х ЦМe GaAs, m2* - є ззe о –с х тaЦ Мaccaтo cс –e Юe ф х ыapчe pe Al0.2Ga0.8As.

Є тe pЛс с Мe ю мo ттщx o р–с Сe cо с x рe pe x o йo х хо х aт–o х o ф ЦМe o рpe йe ЮЦъ –cЦ с мх щpaю e тс Ц:jheE=E +E i+E01k(3)Лйe Eie А є тe pЛс Ц i - Лoypo х тЦ х о х aт–o х o ф ЦМeмo тщ рpo х o йс Мo c–с , EkjhА є тe pЛс Ц k А Лo ypo х тЦ хх aЮe т–тo ф мo тe , j=l, hйЮЦ рo ймo т Юe Ло с x–Цю e Ющxсйщpo оco o –х e –c–х e ттo .H ao cтo х aтс сpaccМo –pe ттo ф Мo йe Юсрpo с мх e йe тє тe pЛс фP с c.2.Cрe о –pщGaAs/AlxGa1-xAscМe ю мo ттщxзo –o o –paю e тс Цo йс тo СтщМсЛe –e po c–pyо –yp рe pe x o йo хо х aт–o х щМс ЦМaМс .pacСe –Cс Мх o ЮaМс a-g o ыo мтaСe тщ рe pe x o йщ х o ыЮac–с о х aт–o х o ф12 GaAsЦМщЛe –e po c–pyо –ypйЮЦco йс тo СтщМсрe pe x o йo хо х aт–o х щМсЦМaМс .

Π pсМщ cСс –aЮс , о х aт–o х yъх щСс cЮe тс сє тe pЛс ф Мe ю мo ттщxЦМy рpЦМo yЛo Ючтo ф. B є –o М cЮyСaeйe фc–х yъ – рpaх с Юa o –ыo pa рo С¨–тo c–с с тaс ыo Юe e х e po Ц–тщМс Цх ЮЦъ –cЦрe pe x o йщcn - ne = 0, 2...l ,h(4),Лйe nl,h - тo Мe p є тe pЛe –с Сe cо o Лo ypo х тЦ х х aЮe т–тo ф мo тe йЮЦ –Цю e Ющx h с ЮсЮe Ло с x l йщpo о , ne - тo Мe p є тe pЛe –с Сe cо o Лo ypo х тЦ х мo тe рpo х o йс Мo c–с . Bpe мyЮч–a–e рpo х e йe ттщx pacСe –o х yc–aтo х Юe тo , С–o тaыЮъ йae Мщe х cрe о –paxдO Юс тс с co o –х e –c–х yъ –Мe ю мo ттщМ рe pe x o йaМ х о х aт–o х щx ЦМax .И c–aтo х Юe тo ,С–oмтaСe тс ЦрapaМe –payэ с pe тс ЦЮс тс фдO ,o ыycЮo х Юe ттщx Мe ю мo ттщМс рe pe x o йaМс х о х aт–o х щx ЦМax , yМe тчэ aъ –cЦ cyх e Юс Сe тс e М э с pс тщ о х aт–o х щx ЦМ.

CЮe йo х a–e Ючтo , o cтo х тo ф Мe x aтс мМyэ с pe тс Цcрe о –paЮчтщx Юс тс фcх Цмaтcрpo c–paтc–х e ттo фтe o йтo po йтo c–чъЛe –e po Лpaтс н.Π po х e йe ттщe o нe то срo о aмaЮс ,С–oтe o йтo po йтo c–чо aю йo фЛe –e po Лpaтс нщс ccЮe йye Мщxo ыpaмнo хP с c. 3. Cрe о –pщ зo –o o –paю e тс Ц c–pyо –yp GaAs/AlxGa1-xAs co йс тo Стo ф с йх o фтщМс о х aт–o х щМс ЦМaМс . § с pс тщ ЦМ 6.5тМ с 2x 6.5 тМ.рpe х щэ ae – 3Мo тo cЮo Ц.cх с йe –e Ючc–х ye –тeА 4Є –ooх щco о o М о aСe c–х e с ccЮe йye Мщx о х aт–o х щx ЦМ.13B Ч 4.2 paccМa–pс х aъ –cЦ рapщ с йe т–с Стщx о х aт–o х щx ЦМ GaAs э с pс тo ф6.5, 13 с 17.5 тМ, paмйe Ю¨ттщx –o то o ф (–o Югс тa o –0.5 йo 1.8 тМ) э с po о o мo ттo фрe pe Лo po йо o ф AlAs.

B cЮe йc–х с e –yттe Ючтo ф рpo мpaСтo c–с –o то o Лo ыapчe pa хйх o фтщx cх Цмaттщx о х aт–o х щx ЦМax с м йх aю йщ х щpo ю йe ттo Лo co c–o Цтс Цco o –х e –c–х yъ гс x o йс тo Стщx ЦМ o ыpaмyъ –cЦ йх a co c–o Цтс Ц, o рс cщх ae Мщecс ММe –pс Стo ф с aт–с cс ММe –pс Стo ф х o Ютo х o ф зyто нс e ф. я м aтaЮс мa cрe о –po хдO (pс c. 3) yc–aтo х Юe тo , С–o х e Юс Сс тa pacгe рЮe тс Ц cрe о –paЮчтщx Юс тс фyМe тчэ ae –cЦ c po c–o М –o Югс тщ ыapчe pa AlAs с yх e Юс Сс х ae –cЦ c po c–o Мє тe pЛс с ypo х тЦ х о х aт–o х o ф ЦМe .BЧ4.3Мe –o йo Мcрe о –po cо o рс сдOс ccЮe йye –cЦх Юс Цтс eМo йyЮс po х aттo Лo Юe Лс po х aтс Ц ыapчe po х тa є тe pЛe –с Сe cо с ф cрe о –pє Юe о –po тo х сйщpo о х о х aт–o х щx ЦМax .

я ccЮe йo х aЮс cч c–pyо –ypщ c о х aт–o х щМс ЦМaМс GaAsэ с pс тo ф 6.5, 13, 18, 26 с 35 тМ с о o тнe т–paнс e ф Юe Лс pyъ гe ф рpс Мe cс(о pe Мтс ф) х ыapчe pax n-AlGaAs o – 1018 йo 2ё1018 cМ -3. Гe Лс po х aттaЦ Сac–чыapчe pa o –йe ЮЦЮacч o – o ыЮac–с о х aт–o х o ф ЦМщ i-AlGaAs cрe фce po М. To Югс тщcрe фce pa с Юe Лс po х aттo Лo ыapчe pa co c–aх ЮЦЮс 16.5 тМ.B cрe о –pax дO рpс cy–c–х yъ – Юс тс с х o ыЮac–с 1.41 с 1.65 - 1.90 є B ,cх Цмaттщe c зyтйaМe т–aЮчтщМсрe pe x o йaМсE01 GaAs, с E02 AlxGa1-xAsco o –х e –c–х e ттo .

Гс тс с , cх Цмaттщe c ыapчe paМс Al0.2Ga0.8As рpe йc–aх ЮЦъ –co ыo фo cнс ЮЮЦнс с дpaтнa-В e Юйщэ a. Гс тс с х o ыЮac–с є тe pЛс ф 1.38 - 1.65 є B ,рpe йc–aх ЮЦъ – co ыo ф c–pyо –ypщ c йх yМЦ є о c–pe МyМaМсpaмтщxмтaо o х ,co o –х e –c–х yъ гс e тс мо o рo Юe х o ф Мo йe Юс A cртe ca (1). Є –с Юс тс с cх Цмaтщ cМe ю мo ттщМс рe pe x o йaМс х о х aт–o х щx ЦМax . Cpo c–o М о o тнe т–paнс с рpс Мe cс хыapчe pax рpo с cx o йс – yМe тчэ e тс e с т–e тcс х тo c–ссyх e Юс Сe тс e э с pс тщcрe о –paЮчтщx Юс тс ф, o ыycЮo х Юe ттщx Мe ю мo ттщМс рe pe x o йaМс х о х aт–o х o фЦМe . B o –Юс Сс e o –cрe о –po х дO тe Юe Лс po х aттщx c–pyо –ypc о х aт–o х щМс ЦМaМс ,Лйe с т–e тcс х тo c–ч cрe о –paЮчтщx Юс тс ф Мo тo –o ттo yМe тчэ aЮacч c po c–o Мє тe pЛс с , х cрe о –pax c–pyо –yp c Мo йyЮс po х aттщМ Юe Лс po х aтс e М ыapчe po хс т–e тcс х тo c–ч Юс тс ф c po c–o М є тe pЛс с рe pe x o йa cтaСaЮa yх e Юс Сс х ae –cЦ, aрo –o М yМe тчэ ae –cЦ.14Π po зс Юч о х aт–o х o фЮe Лс po х aтс e Мыapчe po хЦМщ хЛe –e po c–pyо –ypecyгe c–х e ттoco –Юс Сae –cЦМo йyЮс po х aттщМo – рpЦМo yЛo Ючтo Лo .CЮe йo х a–e Ючтo , йЮЦ o рс caтс Ц cрe о –pa Мe ю мo ттщx рe pe x o йo х рo Ючмo х a–чcЦcс c–e Мo ф (2 А 3) c рpaх с ЮaМсo –ыo pa (4) тe ЮчмЦ.