Квантові ефекти в багатошарових Si-Ge наногетероструктурах
Анотація
Методами фотопольової емісії та повздовжньої фотопровідності було досліджено багатошарові наногетероструктури з квантовими точками германію. Попередні дослідження показали тісний зв'язок пружних напружень, що виникають при епітаксійному рості матеріалів з різними постійними граток, з виникненням додаткових рівнів в зоні такого гетеропереходу. Таким чином, відносно простими але інформативними методами спостерігалися міжзонні переходи, які відсутні в двовимірних гетероструктурах Si-Ge. Якщо вплив кількості шарів на фотопольову емісію несуттєвий, то при дослідженні фотопровідності виявлено прямий зв'язок зсуву чутливості повздовжньої фотопровідності в середній інфрачервоний діапазон від кількості шарів з квантовими точками германію. Показано, що розмірні характеристики та мольний склад квантових точок відповідають енергетичним рівням з енергетичною відстанню між ними приблизно 0,32 та 0,34 еВ з дуже високою точністю. Результати досліджень дозволяють сподіватися на їх використання в перспективних приладах нано- та оптоелектроніки.
Посилання
Grüetzmacher D. Si/SiGe Nanostructures // Physics, Chemistry and Application of Nanostructures. – World Scientific, Singapore, 2003. – Р. 3.
Masini G., Colace L., Assanto G. Germanium-on-Silicon Infrared Detectors // Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology. – 2003. – V. 10, № 1.
Intraband absorption in Ge/Si self-assembled quantum dots / P. Boucaud, V.Le Thanh, S. Sauvage, D. Débarre, D. Bouchier // Appl. Phys. Lett. – 1999. – V. 7. – P. 401.
Arthur J.R. Photosensitive Field Emission from p-Type Germanium // J. Appl. Phys. – 1965. – V. 36. – P. 3221.
Fischer R., Neumann H. Feld Emission aus Halbleitern // Fortschritte d. Phys. – 1966. – V. 14. – Р. 603.
Borzyak P.G., Jatsenko A.F., Miroshnichenko L.S. Photo-field-emission from high-resistance silicon and germanium // Phys. Stat. Sol. – 1966. – V. 14. – Р. 403.
Yatsenko A.F. On a model of photo-field emission from semiconductors // Phys. Stat. Sol. – 1970. – V. 1. – Р. 333.
Herman M.H., Tsong T.T. Photon excited field emission from a semiconductor surface // Phys. Lett. – 1979. – V. 71A. – Р. 461.
Self-assembled Ge nanostructures as field emitters / V.N. Tondare, B.I. Birajdar, N. Pradeep, D.S. Joag, A. Lobo, S.K. Kulkami // Appl. Phys. Lett. – 2000. – V. 77. – Р. 2394.
Dadykin A.A., Naumovets A.G., Kozyrev Yu.N. Field electron emission from Ge-Si nanostructures with quantum dots // ZhETF Letters. – 2002. - V. 76, № 5. – Р. 550.
Field and photo-field electron emission from self-assembled Ge-Si nanostructures with quantum dots / A.A. Dadykin, A.G. Naumovets, Yu.N. Kozyrev, M.Yu. Rubezhanska, P.M. Lytvyn, Yu.M. Litvin // Pr. Surf. Sci. – 2003. - V. 74. – Р. 305.
Photoconductivity and photofield electron emission in the systems of vertically integrated Ge quantum dots on Si(100) / S.V. Kondratenko, O.V. Vakulenko, A.G. Naumovets, A.A. Dadykin, Yu.N. Kozyrev, M.Yu. Rubezhanska // Proceedings of Nanomeeting-2007. – Minsk, Belarus, 2007. – Р. 161.
Photocurrent spectroscopy of indirect transitions in Ge/Si multilayer quantum dots at room temperature / S.V. Kondratenko, O.V. Vakulenko, Yu.N. Kozyrev, M.Yu. Rubezhanska, A.S. Nikolenko, S.L. Golovinskiy // Surf. Sci. – 2007. – V. 601, L45.
Photoconductivity spectra of Ge/Si heterostructures with Ge QDs / S.V. Kondratenko, O.V. Vakulenko, Yu.N. Kozyrev, M.Yu. Rubezhanska, A.S. Nikolenko, S.L. Golovinskiy // Nanotechnology. – 2007. – V. 18. – 185401.
Teichert C. Self-organization of nanostructures in semiconductor heteroepitaxy // Phys. Rep. – 2002. – V. 365. – Р. 335.
Properties of Silicon Germanium and SiGe: Carbon / Ed. by E. Kasper and K. Lyutovich. INSPEC, The Institution of Electrical Engineers. – London, United Kingdom, 2000.
Forbes R.G. Field-induced electron emission from electrically nanostructured heterogeneous (ENH) materials // Ultramicroscopy, 2001. –V. 29, № 7.
Miesner C., Brunner K., Abstreiter G. Vertical and Lateral Mid-Infrared Photocurrent Study on Ge Quantum Dots in Si // Phys.Stat.Sol. – 2001. – V. 224. – P. 605.
Landau L.D., Lifshits E.M. Theory Quantum mechanics // Pergamon, Oxford, 1981, Section 22.
Van De Walle C.G., Martins R.M. Theoretical calculations of heterojunction discontinuities in the Si/Ge system // Phys.Rev.B. – 1986. – V. 34. – Р. 5621.
L.G. Grechko, Yu.M. Kozyrev, L.B. Lerman, M.Yu. Rubezhanska, A.A. Chuyko // NASU reports. – 2005. – V. 10. – Р. 80.
West L.C., Eglash S.J. First observation of an extremely large-dipole infrared transition within the conduction band of a GaAs quantum well // Appl. Phys. Lett. – 1985. – V. 46. – Р. 1156.
Pikus G., Ivchenko E. Superlattices and Other Heterostructures. Symmetry and Optical Phenomena // Springer Series in Solid-State Science. – 1997. – V. 110. – Р. 372.
Photoconductivity nonlinearity at high excitation power in quantum well infrared photodetectors / M. Ershov, H.C. Liu, M. Buchanan, Z.R. Wasilewski, V. Ryzhü // Appl. Phys. Lett. – 1997. – V. 70. – Р. 414.
TM and TE polarized intersubband absorption and photoconductivity in p-type SiGe quantum wells /T. Fromherz, P. Kruck, M. Helm, G. Bauer, J. F. Nützel, and G. Abstreiter // Appl. Phys. Lett. – 1996. - V. 68. – Р. 3611.
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
