Молекулярно-пучковая эпитаксия метаморфных гетероструктур с квантовыми точками InAs/InGaAs, излучающими в телекоммуникационном диапазоне длин волн

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

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.

Об авторах

С. В Сорокин

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе

Email: sorokin@beam.ioffe.ru
С.-Петербург, Россия

Г. В Климко

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе

С.-Петербург, Россия

И. В Седова

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе

С.-Петербург, Россия

А. И Галимов

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе

С.-Петербург, Россия

Ю. М Серов

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе

С.-Петербург, Россия

Д. А Кириленко

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе

С.-Петербург, Россия

Н. Д Прасолов

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе

С.-Петербург, Россия

А. А Торопов

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе

С.-Петербург, Россия

Список литературы

  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).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2024