Читать онлайн «Рост Ge(Si) самоформирующихся наноотростков на подложках Si(001) методом молекулярно пучковой эпитаксии»

Министерство образования и науки Российской Федерации Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского Национальный исследовательский университет Учебно-научный и инновационный комплекс «Физические основы информационно-телекоммуникационных систем» Лобанов Д. Н. Новиков А. В. Шалеев. М. В. РОСТ Ge(Si) САМОФОРМИРУЮЩИХСЯ НАНООСТРОВКОВ НА ПОДЛОЖКАХ Si(001) МЕТОДОМ МОЛЕКУЛЯРНО ПУЧКОВОЙ ЭПИТАКСИИ (Электронное методическое пособие) Мероприятие 1. 2. Совершенствование образовательных технологий, укрепление материально-технической базы учебного процесса Учебная дисциплина: «Спецпрактикум» Специальность «Радиофизика и электроника» Направление: «Радиофизика» Нижний Новгород 2010  Рост Ge(Si) самоформирующихся наноостровков на подложках Si(001) методом молекулярно пучковой эпитаксии Аннотация В настоящее время на основе полупроводниковых гетероструктур создаются разного рода низкоразмерные системы (квантовые ямы, нити и точки), в которых наряду с изменением физических свойств объектов возникают новые физические эффекты, связанные с пространственным ограничением движения носителей заряда. На основе гетероструктур были созданы и теперь уже являются коммерчески доступными такие новые приборы как быстродействующие гетеробиполярные транзисторы (HBT) и полевые транзисторы на основе селективно легированных структур (MODFET) c улучшенными шумовыми характеристиками, резонансно-туннельные диоды повышенной мощности и лучшими усиливающими характеристиками, а также гетеролазеры с низкими пороговыми токами и большими значениями коэффициента усиления и высокой температурной стабильностью. Работа направлена на ознакомление на примере гетеропары германий — кремний с физическими и технологическими основами метода молекулярно-пучковой эпитаксии полупроводниковых наноструктур. Цель работы: рост методом молекулярно-пучковой эпитаксии и исследование зависимости параметров Ge(Si)/Si(001) самоформирующихся наноостровков от температуры роста. Квантовые ямы, нити и точки При достаточно малых размерах локализации носителей заряда энергетический спектр носителей заряда становиться дискретным. В простейшем случае бесконечно высоких барьеров на границе узкозонного и широкозонного материалов, энергетический спектр носителей заряда будет иметь следующий вид: h 2 πn 2 E x, y , z = , (1) 2me*,h L x , y , z Где m*e,h — эффективная масса электрона или дырки, Ex,y,z — энергия носителей заряда, локализованных в объеме с размерами Lx, Ly и Lz, и n = 1, 2, 3…. Следует отметить, что только для трёхмерной потенциальной ямы (квантовой точки) энергетический спектр носителей заряда является дискретным во всех трёх пространственных измерениях. Частицу (включение, нанообразование, нанообъект) в литературе принято называть «квантовой точкой» (КТ) в том случае, если расстояние между соседними энергетическими уровнями носителей заряда (электронов или дырок), локализованных в ней, сравнимо или больше тепловой энергии. 2 Наличие дискретного спектра состояний в КТ существенным образом отличает её от объёмных материалов, где разрешенные зоны с практически непрерывным энергетическим спектром чередуются с запрещенными зонами, и позволяет сравнивать КТ с атомом.