Напряженно-деформируемое состояние гетероструктуры In1-xGaxAs/GaAs
УДК
621.382DOI:
https://doi.org/10.31429/vestnik-16-1-83-87Аннотация
Целью данной работы является установление зависимости упругих напряжений и деформаций, а также определение изменения зонной диаграммы структуры In1-xGaxAs/GaA в зависимости от концентрации компонентов и толщин слоя и подложки. В зависимости от отношения толщин контактирующих полупроводников рассчитаны напряжения в гетероструктуре In1-xGaxAs/GaA. Рассчитанные величины смещения краев зоны проводимости и расщепления валентной зоны подложки и слоя позволяют определить зависимость изменения ширины запрещенной зоны при наличии деформации от соотношения толщин слоя и подложки и концентрации компонент. Определено, что напряженно-деформированное состояние гетероперехода In1-xGaxAs/GaA заметно влияет на характеристики в энергетической зонной структуре. Построено уравнение зависимости основных параметров энергетической зонной диаграммы гетероперехода от концентраций компонентов и соотношения толщин. Подбор соотношений толщин подложки и слоя позволяет прогнозировать, а затем и управлять параметрами зонной диаграммы, следовательно, электронными свойствами гетеропереходов In1-xGaxAs/GaA. Выведенная в работе формула для расчета изменения ширины запрещенной зоны позволяет проанализировать это изменение в зависимости от концентрации компонентов и соотношения толщин слоя и подложки упругонапряженной гетероструктуры.
Ключевые слова:
напряжения, деформация, напряженная гетероструктура, арсенид галлия, арсенид индия галлияФинансирование
Библиографические ссылки
- Чеботарев С.Н., Лунина М.Л., Алфимова Д.Л., Еримеев Г.А., Гончарова Л.М., Мохамед А.А.А. Индуцированные механические напряжения и электрические поля в наногетероструктурах с квантовыми нитями // Наука Юга России. 2017. Т. 13. № 3. С. 18–26.
- Курило И.В., Губа С.К. Дислокации несоответствия и напряжения в гетероструктурах In1-xGaxAs/GaAs // Неорганические материалы. 2011. Т. 47. № 8. С. 911–915.
- Kazuo Nakajima. Calculation of compositional dependence of stresses in GaInAs/GaAs strained multilayer heterostructures // J. of Crystal Grouth. 1993. Vol. 126. P. 511–524.
- Полякова А.Л. Деформация полупроводников и полупроводниковых приборов. М.: Энергия, 1979. 168 c.
- Бир Г.А., Пикус Г.Е. Теории деформационного потенциала для полупроводников со сложной зонной структурой // ФТТ. 1960. Т. 2, № 9. С. 2237–2301.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. VII. Теория упругости. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. 264 с.
- Филиппов В.В., Власов А.Н., Бормонтов Е.Н. Моделирование деформаций и зонной диаграммы гетероструктуры кремний-германий // Конденсированные среды и межфазные границы. 2010. Т. 12. № 3. С. 282–287.
- Безухов Н.И. Теория упругости и пластичности. М.: ГИТТЛ, 1953. 420 с.
- Yu P.Y., Cardona M. Fundamentals of Semiconductors: physics and materials properties. Berlin: Springer, 2010. 775 p.
- Manel Souaf, Mourad Baira, Olfa Nasr, Mohamed Helmi Hadj Alouane, Hassen Maaref, Larbi Sfaxi and Bouraoui Ilahi Investigation of the InAs/GaAs Quantum Dots' Size: Dependence on the Strain Reducing Layer's Position // Materials. 2015. Vol. 8. P. 4699–4709.
- Vurgaftman I., Meyer J.R., Ram-Mohan L.R. Band parameters for III–V compound semiconductors and their alloys // Journal of Applied Physics. 2001. Vol. 89, P. 5815.
- Новиков Б.В., Зегря Г.Г., Пелещак Р.М., Данькив О.О., Гайсин В.А., Талалаев В.Г., Штром И.В. Барические свойства квантовых точек InAS // Физика и техника полупроводников. 2008. Т. 42. Вып. 9. С. 1094–1101.
Загрузки
Отправлено
Опубликовано
Как цитировать
Copyright (c) 2019 Лунин Л.С., Нефёдов В.В.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
