Розроблення моделі легування квантової точки InAs в матриці GaAs в хлоридній системі

1. Національний університет “Львівська політехніка” Інститут ТРЕ Кафедра НПЕ

Розроблення моделі легування квантової точки
InAs в матриці GaAs в хлоридній системі
Виконав: ст. гр. МНПм-21 Найда І. І.
Керівник: доц. к.т.н. Губа С.К.
Львів 2015

2. Актуальність

- Твердотільні інжекційні лазери
- Резонансно-тунельний транзистор
- Одноелектронний транзистор
- Квантово-точкові кліткові автомати і
безпровідна електронна логіка

3. Методи вирощування КТ InAs

Молекулярно променева епітаксія
МОС-гідридна епітаксія
Низькотемпературна хлиридна
газофазна епітаксія

4. Проблематика вирощування КТ InAs методом низькотемпературної хлоридної епітаксії

Формування пересиченої газової фази
Коалесценція нанокластерів
Забезпечення планарності масиву КТ
InAs

5. Постановка задачі

Оптимізація формування газової фази для легування КТ InAs
домішкою Ві в багатоканальному горизонтальному
прямоточному реакторі методом низькотемпературної
хлоридниї епітаксії.
Ознайомлення з модельними уявленнями процесу росту
плівок сполук А3В5.
Аналіз модельних уявлень росту плівки InAs по відношенню
до росту плівки Ga As.
Розгляд модельних уявлень легування плівки Ga As домішкою
In.
Аналіз модельних уявлень легування масиву квантових точок
InAs домішкою Ві згідно до моделі легування плівки Ga As
домішкою In.

6. Проздовжний переріз багатоканального прямоточного горизонтального реактора та його заповнення для вирощування масивів КТ

InAs:Bi в
матриці GaAs у хлоридній системі

7. Поперечний переріз багатоканального прямоточного горизонтального реактора вирощування масивів КТ InAs:Bi в матриці GaAs у

хлоридній системі

8. Модельні уявлення процесу росту плівки GaAs

GaClg + 1/4As4g + 1/2H2g ↔GaAss + HCl

9. Зміна швидкості росту плівки GaAs для різних значень градієнта температури

На кривих представлені результати розрахунку (суцільна лінія), експериментальні
результати (крапки) 1 - 0 К /см, 2 - 2.5 К /cм, 3 -5 К /см [Zhilyaev Yu. V. Dissertation Ioffe
Institute, St. Peterburg (1990), Dostov V.L., Zhilyaev Yu. V., Ipatova I.P., Kulikov A.Yu. Sov. Tech. Phys. Lett. 16, 955
(1990)].

10. Модельні уявлення процесу росту плівки InAs по відношенню до росту плівки GaAs

InClg + 1/4As4g + 1/2H2g ↔InAss + HCl

11. Швидкості росту плівки InAs для різних значень градієнта температури

1 - 0 К /см, 2 - 2.5 К /cм, 3 - 5 К /см

12. Модельні уявлення легування плівки GaAs домішкою In

InClg + 1/4As4g + 1/2H2g ↔InAss + HCl

13. Розподіл домішок по підкладці GaAs

1,2 - Розчинність домішок низька: 3 - Розчинність домішок
висока [Dostov V.L., Ipatova I.P., Kulikov A.Yu. Sov. Phys.-Tech. Phys. 35, 326 (1990)]

14. Самоорганізація КТ InAs в матриці GaAs

15. Модельні уявлення процесу легування масиву КТ InAs згідно моделі легування плівки GaAs

BiClg + 1/4As4g + 1/2H2g ↔BiAss + HClg

16. Розподіл домішки Ві по масиву КТ InAs

17. Висновки

Обрано хімічні системи In-AsCl3-H2, Bi- AsCl3-He для
формування масиву КТ InAs та легування їх домішкою
Ві в прямоточному горизонтальному реакторі.
Додаткова система Ga-HCl-H2 використовується для
зарощування масиву КТ InAs легованих Ві, потрійним
твердим розчином In1-xGaxAs.
Описано процес росту плівки InAs та подальшу її
самоорганізацію в масив квантових точок InAs в
матриці GaAs.
Розроблено модель легування КТ InAs домішкою Ві в
матриці GaAs у хлоридній системі.

18.

Дякую за увагу