WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

В результате учета биаксиальной деформации зонная структура рассматриваемого сплава несколько изменится. В частности, при отсутствии спин-орбитального взаимодействия верхняя валентная зона расщепится на двукратно и однократно вырожденные состояния 6V и 1V соответственно (рис. 5), что согласуется с результатами расчетов из первых принципов [5]. Учет биаксиальной Рис. 5. Расщепление верхней валентной зоны в зависимости деформации приводит также к изменению правил отбора от величины биаксиальной деформации.

для разрешенных межзонных переходов [20].

На рис. 6 показана рассчитанная мнимая часть диэлектрической функции 2(E) исследуемого твердого раствора Al0.1Ga0.9N в области энергий E = 3.5-6эВ c учетом и без учета биаксиальных деформаций пленки.

Учет биаксиальной деформации приводит к появлению характерного максимума при 4.5 эВ, что в основном связано с межзонными электронными переходами 5V -1C и 6V -3C, которые становятся разрешенными при наличии биаксиальной деформации. Последняя, кроме того, сдвигает основные максимумы спектра в низкоэнергетическую область. Теоретически рассчитанная зависимость 2(E) позволяет объяснить экспериментально наблюдаемые особенности в спектре отражения эпитаксиальной пленки Al0.1Ga0.9N на подложке сапфира.

Заключение Рис. 6. Рассчитанная мнимая часть диэлектрической функции твердого раствора Al0.1Ga0.9N. 1 — без учета деформации В оптических спектрах отражения тонких пленок пленки. 2 — с учетом биаксиальной деформации = 4%.

Al0.1Ga0.9N, осажденных на подложке сапфира, наблюдались особенности в области энергии E = 4.0-5.5эВ, что подтверждается модуляционными спектрами и спектрами фоточувствительности. Данные особенности можно z-компонента деформаций объяснить на основе учета биаксиальной деформации при расчетах диэлектрической функции в псевдопотенcl - c(x) = =, (10) zz циальном подходе.

c(x) где cl — постоянная решетки в z-направлении деформиСписок литературы рованной пленки, c(x) — постоянная решетки недефор[1] Shuji Nakamura. Introduction to Nitride Semiconductor мированной пленки.

Blue Lasers and Light Emitting Diodes (Taylor & Francis, Для гексагональных кристаллов z-компонента напряLondon, 2000).

жения и тензор деформации связаны соотношением [21] [2] H. Markoc. Nitride Semiconductors and Devices (Springer Verlag, Berlin, 1999).

3 = C13 + C13 + C33, (11) xx yy zz [3] Data in Science and Technology: Semiconductors, ed. by O. Madelung (Springer Verlag, Berlin, 1991).

где C13 и C33 — упругие константы сплава, которые вы[4] L.K. Teles, J. Furthmller, L.M.R. Scolfaro, J.R. Leite, бирались линейной аппроксимацией упругих постоянных F. Bechstedt. Phys. Rev. B, 62, 2475 (2000).

[5] D. Volm, K. Oettinger, T. Streibl, D. Kovalev, M. Ben-Chorin, бинарных соединений. Принимая 3 = 0, получим J. Diener, B.K. Meyer, J. Majewski, L. Eckey, A. Hoffmann, H. Amano, I. Akasaki, K. Hiramatsu, T. Detchprohm. Phys.

-2C =. (12) Rev. B, 53, 16 543 (1996).

CФизика и техника полупроводников, 2002, том 36, вып. Особенности оптическиx свойств твердых растворов AlxGa1-xN [6] Z. Yang, Z. Xu. Phys. Rev. B, 54, 17 577 (1996).

[7] А.В. Добрынин, М.М. Слетов, В.В. Смирнов. ЖПС, 55, (1991).

[8] Ю.В. Воробьев, В.И. Добровольский, В.И. Стриха. Методы исследования полупроводников (Киев, Выща школа, 1989).

[9] Ю.В. Жиляев, М.Е. Компан, Е.В. Коненкова, А.С. Мокеев, С.Д. Раевский. Письма ЖТФ, 24 (24), 90 (1998).

[10] А.Н. Георгобиани, Ю.В. Озеров, И.М. Тигиняну. Тр.

ФИАН, вып. 163, 3 (1985).

[11] В.Г. Дейбук, А.В. Возный, М.М. Слетов. ФТП, 34, (2000).

[12] T. Matilla, L.-W. Wang, Z. Zunger. Phys. Rev. B, 59, 15 (1999).

[13] S. Bloom. J. Phys. Chem. Sol., 32, 2027 (1971).

[14] S. Logotetidis, J. Petalas, M. Cardona, T.D. Moustakas. Phys.

Rev. B, 50, 18 017 (1994).

[15] L.X. Benedict, T. Wethkamp, K. Wilmers, C. Cobet, N. Esser, E.L. Shirley, W. Richter, M. Cardona. Sol. St. Commun., 112, 129 (1999).

[16] N.E. Christensen, I. Gorczyca. Phys. Rev. B, 50, 4397 (1994).

[17] M.L. Cohen, J.R. Chelikowsky. Electronic Structure and Optical Properties of Semiconductors (Springer Verlag, Berlin, 1988).

[18] A. Chen, A. Sher. Semiconductor Alloys: Physics and Material Engineering (N. Y., Plenum Press, 1995).

[19] J. Rath, A.J. Freeman. Phys. Rev. B, 11, 2109 (1976).

[20] P. Tronc, Yu.E. Kitaev, G. Wang, M.F. Limonov, A.G. Panfilov, G. Neu. Phys. St. Sol. (b), 216, 599 (1999).

[21] G.L. Bir, G.E. Pikus. Summetry and Strain Induced Effects in Semiconductors (N. Y., John Wiley Sons, 1974).

Редактор Л.В. Шаронова Optical properties peculiarities of AlxGa1-xN solid solutions V.G. Deibuk, A.V. Vozny, M.M. Slyotov, A.M. Slyotov Chernovtsy National University, 58012 Chernovtsy, Ukraine

Abstract

The peculiarities of reflectance spectra observed in 4.0–5.5 eV region of Al0.1Ga0.9Nthin films grown on sapphire were confirmed by modulation spectra and photosensitivity. These peculiarities can be explained by taking into account the biaxial strain in dielectric function calculations in the empirical pseudopotential method.

Физика и техника полупроводников, 2002, том 36, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.