Характеризация свойств эпитаксиальных наногетероструктур на основе полупроводников А3В5, Ge и Si в процессе молекулярно-лучевой эпитаксии

Показано, что форма наноструктур определяется диффузионной длиной галлия; форма колец зависит от расстояния L между исходными каплями галлия, точнее от соотношения L и длины диффузии адатомов Ga. Проанализирована начальная стадия роста эпитаксиальной пленки Ge на Si (001). Показано, что превышение параметра ячейки германия в приповерхностном слое достигает 7 - 9% при высоте островка германия 4 - 6 МС при малых латеральных размерах островков. Проведены модельные исследования процессов формирования трехмерных нанокристаллов GaN при отжиге слоев нитрида галлия на подложках нитрида алюминия. Установлено, что причиной формирования кластеров GaN могут быть барьеры Швебеля на краях ступеней слоя нитрида галлия. Обнаружено, что плотность нанокластеров очень чувствительна к величине барьеров Швебеля и энергии латеральных атомных связей. Проведены исследования зарождения островков Ge на ступенчатой поверхности Si (100). По дифракции быстрых электронов установлено, что при температуре 600°С в потоке Si со скоростью осаждения 0,652 Å/с происходит полное исчезновение серии рефлексов от сверхструктуры 1 × 2, что обусловлено переходом поверхности от моноатомных к двухатомным ступеням. Показано, что островки имеют тенденцию зарождаться на краях ступенек. Для гетеросистемы с границей раздела (111) экспериментально определены дальнодействующие сдвиговые напряжения, вызванные распределением дислокаций несоответствия в границе раздела (111) и возникающие в приповерхностном слое эпитаксиальной пленки. Анализ и последующий расчет выполнены на примере двух дислокационных семейств, пересекающихся под углом 60° и имеющих одинаковые векторы Бюргерса b.