Нано-архитектура кванторазмерных структур при выращивании из четырехкомпонентной In–As–Sb–P жидкой фазы на подложке InAs(100) - Гамбарян, К. М.
В данной обзорной статье мы представляем результаты выращивания, исследования и электронные свойства индуцированных деформацией микро- и наноструктур состава InAsSbP. Зародышеобразование осуществляется из четырехкомпонентной жидкой фазы состава In–As–Sb–P в режиме роста Странского– Крастанова с использованием равновесной жидкофазной эпитаксии. Рассматривается трансформация формы пирамидальных островков, а также особенности роста линзообразных и эллипсоидальных квантовых точек (КТ) II типа, квантовых колец и КТ-молекул. Показано, что применение четырехкомпонентного смачивающего слоя состава InAsSbP позволяет не только более гибко контролировать несоответствие решеток смачивающего слоя и подложки InAs(100), но и открывает новые возможности в наномасштабной инженерии и наноархитектуре нескольких типов кванторазмерных структур. Сканирующий электронный микроскоп высокого разрешения (СЭМ-ВР), а также атомно-силовой (АСМ) и просвечивающий электронный (ПЭМ) микроскопы используются для характеризации наноструктур. Оптоэлектронные свойства выращенных структур в средней инфракрасной области спектра исследованы с помощью измерений спектров поглощения и фотоотклика. Изготовлены и исследованы два типа КТ-фотодетекторов среднего ИК-диапазона. Показано, что применение КТ позволяет улучшить некоторые выходные характеристики созданных устройств, в частности повысить чувствительность, расширить спектральный диапазон и т.д. Այս ակնարկային հոդվածում մենք ներկայացնում ենք InAsSbP բաղադրության լարվածությունից առաջացած միկրո և նանոկառուցվածքների աճի, բնութագրման և էլեկտրոնային հատկությունների արդյունքները: Սաղմնավորումը կատարվում է In–As– Sb–P քառաբաղադրիչ հեղուկ փուլից Ստրանսկի–Կրաստանով աճի ռեժիմում՝ օգտագործելով հավասարակշիռ հեղուկ ֆազային էպիտաքսիա։ Դիտարկված են բրգաձև կղզիների մակերեսի ձևափոխությունը, ինչպես նաև ոսպնյակաձև և էլիպսոիդաձև II տիպի քվանտային կետերի (ՔԿ), քվանտային օղակների և ՔԿ-մոլեկուլների աճի առանձնահատկությունները: Ցույց է տրված, որ քառաբաղադրիչ InAsSbP թրջող շերտի կիրառումը թույլ է տալիս ոչ միայն ավելի ճկուն կառավարել թրջող շերտի և InAs(100) տակդիրի միջև ցանցերի անհամապատասխանության արժեքը, այլ նաև նոր հնարավորություններ է բացում մի քանի տեսակի նանոկառուցվածքների նանոճարտարագիտության և նանոճարտարապետության ոլորտում: Միկրո- և նանոկառուցվածքների բնութագրման համար օգտագործվել են տեսածրող էլեկտրոնային, ատոմաուժային և թափանցող էլեկտրոնային մանրադիտակները: Աճեցված կառույցների օպտոէլեկտրոնային հատկությունները միջին ենթակարմիր տիրույթում հետազոտվել են կլանման և ֆոտոարձագանքման սպեկտրերի չափումների միջոցով: Ստեղծվել և հետազոտվել են ՔԿ-ով երկու տեսակի միջին ենթակարմիր տիրույթի ֆոտոդետեկտորներ: Ցույց է տրվում, որ ՔԿ-երի կիրառումը թույլ է տալիս բարելավել սարքերի որոշ ելքային բնութագրեր, մասնավորապես, բարձրացնել զգայունությունը, ընդլայնել սպեկտրային տիրույթը և այլն: In this review paper we present results of the growth, characterization and electronic properties of InAsSbP composition strain-induced micro- and nanostructures. Nucleation is performed from In–As–Sb–P quaternary composition liquid phase in Stranski–Krastanow growth mode using steady-state liquid phase epitaxy. Growth features and the shape transformation of pyramidal islands, lens-shape and ellipsoidal type-II quantum dots (QDs), quantum rings and QD-molecules are under consideration. It is shown that the application of quaternary InAsSbP composition wetting layer allows not only more flexible monitoring of lattice-mismatch between the wetting layer and an InAs(100) substrate, but also opens up new possibilities at nanoscale engineering and nanoarchitecture of several type of nanostructures. High-resolution scanning electron, atomic-force and transmission electron microscopes are used for nanostructures characterization. Optoelectronic properties of the grown structures in midinfrared region are investigated by absorption and photoresponse spectra measurements. Two types of QDs mid-infrared photodetectors are fabricated and investigated. It is shown that application of QDs allows to improve some output device characteristics, in particularly, to increase sensitivity, to broaden the spectral range, etc.
Keywords: Физика