ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ по теме «Синтез наностуктур в системе А3В5 на поверхности гибридных подложек SiC/Si: эксперимент и теория»

Продемонстрирована принципиальная возможность синтеза GaP и InP ННК методом МПЭ на подложке SiC плёнкой графена. Результаты структурных исследований выращенных ННК показали, что ННК сформировались в вюрцитной фазе. InP ННК на такой подложке не имеют дефектов упаковки и обладают практически идеальным кристаллографическим качеством. Синтезированы GaAs ННК на поверхности SiC-подложки, покрытой моно- и бислоями графена. Рост ННК осуществлялся преимущественно в областях с бислоями графена на границе ступеней, которыми была терминирована поверхность подложки. В процессе роста сформировался массив ННК с произвольными углами наклона к плоскости подложки. Измерение ВАХ одиночных ННК с помощью СЗМ-зонда выявило наличие Шоттки-барьера между ННК и графеном. Исследовался также рост ННК в системе InxGa₁₋ₓAs с различным составом по индию x = 0; 0,25; 0,33 и 0,5. Оценка диаметра ННК в случае InAs затруднительна, так как ННК испытывают периодические колебания под действием пучка электронов при СЭМ-измерениях, однако можно утверждать, что его величина не превышает 10 нм. Установлено, что происходит спонтанное легирование кремнием GaN ННК, выращенных на подложке SiC/Si(111). Наблюдаемый эффект резко усиливается на вицинальных образцах, что приводит к сверхлегированию GaN ННК. Концентрация свободных электронов в GaN ННК, оцененная по сдвигу Бурштейна - Мосса, составила ~ 7•10¹⁹ см⁻³. Приведено теоретическое описание наблюдаемого эффекта. Продемонстрирована возможность роста планарных слоев на поверхности подложки SiC/Si, рамоновские спектры свидетельствуют о высоком структурном совершенстве GaN-слоя. Показано, что для системы InGaN/SiC/Si наноструктур, их морфологические свойства структуры претерпевают значительные изменения в условиях номинального поддержания температуры подложки. На начальном этапе формируется подслой из плотноупакованных наностержней, переходящий на следующей стадии в ННК, приобретая форму «наноцветов» на заключительной. Данные структуры обладают высоким оптическим совершенством до комнатной температуры и выше, причем спектр ФЛ достаточно широк и обладает свойствами «белого цвета» при комнатной температуре.