Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году


Выращивание гетероструктур InAlN/Si с высоким содержанием In

В.А. Лапин1,2, И.В. Касьянов1,2

1 ФГБУН «Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук»
2 ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»

DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.168

Оригинальная статья

Аннотация: Пленки InAlN на Si (111) были получены с помощью ионно-лучевого осаждения с различными технологическими параметрами роста. Результаты исследования выращенных пленок методом сканирующей электронной микроскопии использовались для выявления условий получения сплошных пленок InAlN. Вследствие рассогласования параметров решетки пленки и подложки, рост имеет островковый характер, сплошную пленку удалось получить только при следующих технологических параметрах: Уровень энергии пучка U = 600 эВ при ионном токе пучка ji = 32 мА, с
током нейтрализации пучка jn = 16 мА, температура подложки 400°С. С повышением концентрации азота до 80-90% в газовой смеси происходил переход от островкового к эпитаксиальному механизму роста. Соотношение элементов In, Al и N в пленке показало, активная плазма ионного пучка срывает слабосвязанные ионы и оставляет только нормально встроенные атомы азота N-3, но чрезмерно сильное воздействие приводит к металлизации пленок.

Ключевые слова: гетероэпитаксия, InAlN, ионно-лучевое осаждение, элементный анализ, сканирующая электронная микроскопия, гетероструктуры

  • Лапин Вячеслав Анатольевич – к.т.н, старший научный сотрудник лаборатории физики и технологии полупроводниковых наногетероструктур для СВЧ-электроники и фотоники, ФГБУН «Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук», научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории физико-химических методов анализа научно-лабораторного комплекса чистых зон физико-технического факультета ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Касьянов Иван Владимирович – младший научный сотрудник лаборатории физики и технологии полупроводниковых наногетероструктур для СВЧ-электроники и фотоники, ФГБУН «Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук», ведущий инженер научно-образовательного центра фотовольтаики и нанотехнологии физико-технического факультета ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»

Ссылка на статью:

Лапин, В.А. Выращивание гетероструктур InAlN/Si с высоким содержанием In / В.А. Лапин, И.В. Касьянов // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2022. — Вып. 14. — С. 168-175. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.168.

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Kariya, M. Structural properties of AlInN ternary alloys on GaN grown by metalorganic vapor phase epitaxy
/ M. Kariya, S. Nitta, S. Yamaguchi et al // Japanese Journal of Applied Physics. - 1998. - V. 37. - № 6В. - P. L697-L699. DOI: 10.1143/JJAP.37.L697.
2. Kariya, M. Structural characterization of AlInN lattice-matched to GaN / M. Kariya, S. Nitta, S. Yamaguchi et al. // Journal of Crystal Growth. - 2000. - V. 209. - I. 2-3. - P. 419-423. DOI: 10.1016/S0022-0248(99)00583-7.
3. Wang, K. Optical energies of AlInN epilayers / K. Wang, R.W. Martin, D. Amabile et al. // Journal of Applied Physics. – 2008. – V. 103. – I. 7. – P. 073510-1-073510-3. DOI: 10.1063/1.2898533.
4. Thahab, S.M. InAlGaN quaternary multi-quantum wells UV laser diode performance and characterization / S.M. Thahab, H.A. Hassan, Z. Hassan // World Academy of Science, Engineering and Technology [International Journal of Nuclear and Quantum Engineering]. – 2009. – V. 3. – I. 7. – P. 1452-1455. DOI: 10.5281/zenodo.1079012.
5. Afzal, N. Influence of substrate temperature on the growth and properties of reactively sputtered In-rich InAlN films / N. Afzal, M. Devarajan, K. Ibrahim // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. - 2016. – V. 27. - I. 5. - P. 4281-4289. DOI: 10.1007/s10854-016-4294-y.
6. Lee, S.-M. Optically pumped GaN vertical cavity surface emitting laser with high index-contrast nanoporous distributed Bragg reflector / S.-M. Lee, S.-H. Gong, J.-H. Kang et al. // Optics Express. – 2015. – V. 23. – I. 9. – P. 1687-1689. DOI:10.1364/OE.23.011023.
7. Kasic, A. IR-VUV dielectric function of Al1-xInxN determined by spectroscopic ellipsometry / A. Kasic, B. Rheinländer, J. Off et al // Materials Research Society symposia proceedings. Materials Research Society. – 2001. – V. 639. – Art. № 613. – P. G.6.13.1-G.6.13.6. DOI:10.1557/PROC-639-G6.13.
8. Besleaga, C. Physical properties of AlxIn1−xN thin film alloys sputtered at low temperature / C. Besleaga, A.C. Galca, C.F. Miclea // Journal of Applied Physics. – 2014. – V. 116. – P.153509. DOI:10.1063/1.4898565
9. Amirhoseiny, M. Fabrication of Heterostructure InN/photo-electrochemical etched Silicon (110) / M. Amirhoseiny, Z. Hassan, S.S. Ng // International Journal of Electrochemical Science. – 2013. – V.8. – I. 4. – P. 5042-5051.
10. Цацульников, А.Ф. Композитные InGaN/GaN/InAlN-гетероструктуры, излучающие в желто-красной области спектра / А.Ф. Цацульников, В.В. Лундин, Е.Е. Заварин и др. // Физика и техника полупроводников. – 2012. - том 46. - вып. 10. –C. 1304-1308.

⇐ Предыдущая статья | Содержание | Следующая статья ⇒