Вплив пружних деформацій на локальні характеристики струму окремих нанокластерів Ge на Si, досліджених методом провідної атомно-силової мікроскопії
Анотація
Методом провідної атомно-силової мікроскопії (АСМ) досліджено локальні характеристики струму епітаксіальних систем з наноострівцями Ge на Si(001). Показано, що розподіл локальних струмів всередині квантових точок Ge на Si пов’язаний з величиною внутрішніх пружних деформацій, які визначають максимальну густину станів по контурах острівців. Виявлено лінійну залежність величини струму від латерального розміру в ступені 3/2 нанокластера германію, що відповідає розрахунку лінійної залежності локальної густини станів від величини питомої пружної деформації всередині нанокластера в рамках класичної теорії пружності та теорії суцільних середовищ.
Посилання
Kamenev B.V., Lee E.K., Chang H.Y., Han H., Grebel H., Tsybeskov L., Kamins T.I. Excitation–dependent photoluminescence in Ge/Si Stranski–Krastanov nanostructures // Appl. Phys. Lett.– 2006.– V. 89.– P. 153106–153108.
Ramos L.E., Furthmüller J., Bechstedt F. Quantum confinement in Si– and Ge–capped nanocrystallites // Phys. Rev. B.– 2005.– V. 72.– P. 045351–045359.
Gatskevich E.I., Ivlev G.D., Volodin V.A., Dvurechenskii A.V., Efremov M.D., Nikiforov A.I., Yakimov A.I. Raman scattering diagnostics of as grown and pulsed laser modified Ge–Si nanostructures with quantum dots // Proc. SPIE.– 2007.– V. 6728.– P. 67281U–67284U.
Lee S.W., Park C.J., Kang T.W., Cho H.Y., Hirakawa K. Photoconductivity in lateral conduction self–assembled Ge/Si quantum dot infrared photodetectors // Proc SPIE.– 2005.– V. 5726.– P. 146–151.
Shchukin V.A., Bimberg D. Spontaneous ordering of nanostructures on crystal surfaces // Rev. Mod. Phys.– 1999.– V. 71.– P. 1125
Dadykin AA, Kozyrev YuN, Naumovets AG, Rubezhanska MYu, Lytvyn PM, Litvin YuM Field and Photo–field Electron Emission From Self–Assembled Ge–Si Nanoclusters with Quantum Dots // Prog. in Surf. Sci.– 2003.– V. 74.– P. 305–318.
Brunner K. Si/Ge nanostructures // Rep. Prog. Phys.– 2002.– V. 65.– P. 27–72.
Voigtlaender B. Fundamental processes in Si/Si and Ge/Si epitaxy studied by scanning tunneling microscopy during growth // Surf. Sci. Rep.– 2001.– V. 43, N. 5–8.– P. 127–254.
Dadykin AA, Kozyrev YuN, Naumovets AG Field electron emission from Ge–Si nanostructures with quantum dots // JETP Lett.– 2002.– V.76.– P. 472–474.
Козирев Ю.М., Картель М.Т., Рубежанська М.Ю., Скляр В.К., Дмитрук Н.В., Тайхерт К., Хофер К. Дослідження систем нанокластерів Si та Ge на поверхні SiOx/Si, одержаних методом молекулярно–променевої епітаксії // Доп. НАНУ.– 2010.– № 1.– C. 71–76.
Lysenko V.S., Gomeniuk Yu.V., Strelchuk V.V., Kondratenko S.V., Vakulenko O.V., Kozyrev Yu.N., Rubezhanska M.Yu. Carrier transfer effect on transport in p–i–n structures with Ge quantum dots // Phys. Rev. B.– 2011.– V. 86.– P. 115425–115434.
Козирев Ю.М., Гречко Л.Г., Лерман Л.Б., Рубежанська М.Ю., Чуйко О.О. Експериментальні дослідження та математичне моделювання розмірних характеристик системи квантових точок Ge на Si(100) // Доп. НАН України.– 2005.–№ 10.– C. 80–84.
Stranski I.N., Krastanow L. Sitzungsber. Abhandlungen der Mathematisch–Naturwissenschaftlichen Klasse IIb. Akademie der Wissenschaften Wien.–Naturwiss.– 1937.– Klasse 146.– P. 797.
Пчеляков О.П., Болховитянов С.Б., Двуреченский А.В., Соколов Л.В., Никифоров А.И., Якимов А.И. Кремний–германиевые наноструктуры с квантовыми точками: механизмы образования и электрические свойства // Физика и техника полупроводников.– 2000.– Т. 34.– С. 1281–1299.
Лехницкий С.Г. Теория упругости анизотропного тела. – М.: Наука, 1977. – 416 с.
А.А. Скворцов, О.В. Литвиненко, А.М. Орлов. Определение констант деформационного потенциала n–Si, p–Si по концентрационному ангармонизму // Физика и техника полупроводников.– 2003, № 37, с. 17–21.
Г.Е. Бир, Г.Л. Пикус. Симметрия и деформационные эффекты в полупроводниках. М.–Наука, 1972.
Brehm M., Lichtenberger H., Fromherz T., Springholz G. Ultra–steep side facets in multi–faceted SiGe/Si(001) Stranski–Krastanow islands// Nanoscale Research Lett.– 2011.– V. 6.– P. 70–79.
Kondratenko S.V., Vakulenko O. V., Nikolenko A.S., Golovinskiy S.L., Kozyrev Yu.N., Rubezhanska M.Yu. Photocurrent spectroscopy of indirect transitions in Ge/Si multilayer quantum dots at room temperature// Surf. Sci.– 2007.– V. 601.– L45.
