ru en

Исследования дислокационной структуры в геторослоях на основе материалов с гексагональной симметрией.

В МНЦ ФМУО проводятся теоретические исследования, позволяющие описывать и предсказывать дефекты в различных полупроводниковых гетероструктурах. В частности, предложена теоретическая модель, описывающая критические условия формирования дислокаций несоответствия (ДН) в нитридах металлов III группы.

На рисунке 1 схематично изображены полуполярные гетероструктуры с кристаллической решёткой типа вюрцит и ДН, зародившимися в результате базисного (рис. 1,а), призматического (рис. 1,б) скольжения, а также сидячие ДН в призматических плоскостях (рис. 1,в).

 

 

Рисунок 1 – Схематичное изображение ДН в гетероструктурах на основе нитридов металлов III группы. (a) ДН, зародившиеся в результате базисного скольжения (ДНБС), (б) ДН зародившиеся в результате призматического скольжения (ДНПС), (в) сидячие ДН (СДН). b – вектор Бюргерса ДН.

 

 

На рисунке 2 приведено сравнение теоретических расчётов с экспериментальными данными на основе зависимостей критической толщины плёнки от количества Al в гетероструктурах AlGaN/GaN (рис 2,а). Символами на графике отмечены толщины гетероструктур, при которых экспериментально зафиксированы ДНПС или ДНБС (см. таблицу справа на рис. 2; присутствие ДН отмечено галочкой, отсутствие – крестиком). Зарождение ДН возможно в области над соответствующими кривыми. Данный подход используется для определения нижней границы возможности образования ДН. На рисунке 2,б-г представлены катодолюминесцентные изображения гетероструктур Al0,13Ga0,87N/GaN с разной толщиной плёнки: на рис. 2,б видны только проникающие дислокации; на рис. 2,в ­ ДН, зародившиеся в результате базисного скольжения; на рис. 2,г ­ ДН, зародившиеся в результате базисного и призматического скольжения.

 

 

Рисунок 2 – Сравнение результатов теоретических расчётов с экспериментальными данными. (а) зависимости критической толщины плёнки hc от содержания алюминия x в гетероструктуре AlxGa1-xN/GaN. Символами показаны толщины плёнок, при которых наблюдались ДН. В таблице представлены экспериментальные данные: галочка соответствует наблюдению ДН, а крестик ­ их отсутствию в гетероструктуре. (б-в) панхроматические катодолюминесцентные изображения, полученные при напряжении возбуждения 5 кВ, гетероструктур Al0,13Ga0,87N/GaN с различной толщиной пленки: (б) 23 нм, (в) 180 нм, (г) 360 нм.

 

Информация © 2015-2020 Университет ИТМО
Разработка © 2015 Департамент информационных технологий