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.
![Лицензия Creative Commons](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.