Molekulyarno-puchkovaya epitaksiya metamorfnykh geterostruktur s kvantovymi tochkami InAs/InGaAs, izluchayushchimi v telekommunikatsionnom diapazone dlin voln

Cover Page

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В работе представлены результаты исследований гетероструктур с квантовыми точками InAs/InGaAs, выращенными методом молекулярно-пучковой эпитаксии на поверхности метаморфных буферных слоев InGaAs с линейным профилем изменения состава на подложках GaAs (001). Приведены результаты исследований выращенных гетероструктур методами рентгеновской дифрактометрии, просвечивающей электронной микроскопии и атомно-силовой микроскопии при формировании дополнительного слоя КТ на поверхности структур. Подтверждена тенденция к формированию квантовых объектов, вытянутых вдоль выделенного направления [1-10] (так называемых квантовых “штрихов”), обусловленная асимметричной поверхностной миграцией In в различных кристаллографических направлениях. Установлено, что поверхностная плотность квантовых точек и квантовых “штрихов” составляет (2−4) × 1010 см−2. При этом в спектрах низкотемпературной (T =10К) микро-фотолюминесценции в широком диапазоне длин волн (1.30–1.55 мкм) наблюдаются узкие линии, связанные с излучением из отдельных квантовых точек. На основе измерений методами атомно-силовой микроскопии и просвечивающей электронной микроскопии проведена оценка размеров и формы квантовых точек и продемонстрировано хорошее соответствие с параметрами, ранее опубликованными в литературе.

References

  1. Y. Arakawa and M. J. Holmes, Appl. Phys. Rev. 7, 021309 (2020).
  2. N. Tomm, A. Javadi, N.O. Antoniadis, D. Najer, M.C. L¨obl, A.R. Korsch, R. Schott, S.R. Valentin, A.D. Wieck, A. Ludwig, and R. J. Warburton, Nat. Nanotechnol. 16, 399 (2021).
  3. X. Ding, Y.-P. Guo, M.-C. Xu et al. (Collaboration), arXiv:2311.08347 (2023).
  4. D.A. Vajner, P. Holewa, E. Zi¸eba-Ost´oj, M. Wasiluk, M. von Helversen, A. Sakanas, A. Huck, K. Yvind, N. Gregersen, A. Musia l, M. Syperek, E. Semenova, and T. Heindel, ACS Photonics 11, 339 (2024).
  5. Z. Ge, T. Chung, Y.-M. He, M. Benyoucef, and Y. Huo, Nano Lett. 24, 1746 (2024).
  6. P. Holewa, E. Zi¸eba-Ost´oj, D.A. Vajner et al. (Collaboration), arXiv:2304.02515v1 (2023).
  7. P. Holewa, D.A. Vajner, E. Zi¸eba-Ost´oj et al. (Collaboration), Nat. Commun. 15, 3358 (2024).
  8. C. Gilfert, E.-M. Pavelescu, and J.P. Reithmaier, Appl. Phys. Lett. 96, 191903 (2010).
  9. M. Benyoucef, M. Yacob, J.P. Reithmaier, J. Kettler, and P. Michler, Appl. Phys. Lett. 103, 162101 (2013).
  10. M. Yacob, J. P. Reithmaier, and M. Benyoucef, Appl. Phys. Lett. 104, 022113 (2014).
  11. J. Kaupp, Y. Reum, F. Kohr, J. Michl, Q. Buchinger, A. Wolf, G. Peniakov, T. Huber-Loyola, A. Pfenning, and S. H¨ofling, Adv. Quantum Technol. 6, 2300242 (2023).
  12. S. L. Portalupi, M. Jetter, and P. Michler, Semicond. Sci. Technol. 34, 053001 (2019).
  13. M. Paul, F. Olbrich, J. H¨oschele, S. Schreier, J. Kettler, S. L. Portalupi, M. Jetter, and P. Michler, Appl. Phys. Lett. 111, 033102 (2017).
  14. P. Wyborski, P. Podemski, P.A. Wro´nski, F. Jabeen, S. H¨ofling, and G. S¸ek, Materials 15, 1071 (2022).
  15. P.A. Wro´nski, P. Wyborski, A. Musia l, P. Podemski, G. S¸ek, S. H¨ofling, and F. Jabeen, Materials 14, 5221 (2021).
  16. P. Wyborski, M. Gawe lczyk, P. Podemski, P.A. Wro´nski, M. Pawlyta, S. Gorantla, F. Jabeen, S. H¨ofling, and G. S¸ek, Phys. Rev. Applied 20, 044009 (2023).
  17. R. Sittig, C. Nawrath, S. Kolatschek, S. Bauer, R. Schaber, J. Huang, P. Vijayan, P. Pruy, S. L. Portalupi, M. Jetter, and P. Michler, Nanophotonics 11, 1109 (2022).
  18. F. Romanato, E. Napolitani, A. Carnera, A.V. Drigo, L. Lazzarini, G. Salviati, C. Ferrari, A. Bosacchi, and S. Franchi, J. Appl. Phys. 86, 4748 (1999).
  19. S.V. Sorokin, G.V. Klimko, I.V. Sedova, A.A. Sitnikova, D.A. Kirilenko, M.V. Baidakova, M.A. Yagovkina, T.A. Komissarova, K.G. Belyaev, and S.V. Ivanov, J. Cryst. Growth 455, 83 (2016).
  20. J. Tersoff, Appl. Phys. Lett. 62, 693 (1993).
  21. Y. Song, Sh.Wang, I. T˚angring, Z. Lai, and M. Sadeghi, J. Appl. Phys. 106, 123531 (2009).
  22. S. Anantathanasarn, R. N¨otzel, P. van Veldhoven, T. Eijkemans, and J. Wolter, J. Appl. Phys. 98, 013503 (2005).
  23. J. S. Kim, J.H. Lee, S.U. Hong,W. S. Han, H. S. Kwack, C.W. Lee, and D.K. Oh, J. Cryst. Growth 259, 252 (2003).
  24. M. Z.M. Khan, T.K. Ng, and B. S. Ooi, Prog. Quantum Electron. 38, 237 (2014).
  25. R. Enzmann, M. Bareis, D. Baierl, N. Hauke, G. B¨ohm, R.Meyer, J. Finley, andM.-C. Amann, J. Cryst. Growth 312, 2300 (2010).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».