Морфологія та оптичні властивості нанокластерів Ge на окисленій поверхні Si(001)

Автор(и)

  • В.С. Лисенко Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України
  • С.В. Кондратенко Київський національний університет імені Тараса Шевченка
  • Ю.М. Козирев Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України
  • М.Ю. Рубежанська Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України
  • В.П. Кладько Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України
  • Ю.В. Гоменюк Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України
  • О.Й. Гудименко Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України
  • Є.Є. Мельничук Київський національний університет імені Тараса Шевченка
  • Ж. Грене Lyon Institute of Nanotechnologies (INL)
  • Н.Б. Бланшар Laboratoire de Physique de la Matière Condensée et Nanostructures, Université Lyon 1

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe57.11.1132

Ключові слова:

-

Анотація

Розглянуто нанокластери Ge, вирощені методом молекулярно-променевої епітаксії на хімічно окисленій поверхні Si(001) при температурі 700 ºC. По дифракції рентгенівських променів та спектроскопії фотопровідності вперше виявлено, що нанокластери мають кристалічну структуру із об'ємоцентрованою тетрагональною ґраткою, яка має край власного поглинання поблизу 0,48 еВ при 50 K. Нанесення Si на поверхню з нанокластерами Ge приводить до реконструкції поверхні та формуванню полікристалічного покриття із кубічною ґраткою, а об'єм нанокластерів стає твердим розчином SiGe із тетрагональною ґраткою. Край власного поглинання завдяки перемішуванню Si–Ge зазнав зсуву до 0,73 еВ. Обґрунтовано можливий механізм росту нанокластерів.

Посилання

K. Brunner, Rep. Prog. Phys. 65, 27 (2002).

https://doi.org/10.1088/0034-4885/65/1/202

O.G. Schmidt and K. Eberl, Phys. Rev. B 61, 13721 (2000).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.61.13721

G. Masini, L. Colace, and G. Assanto, Mater. Sci. Eng. B 89, 2 (2002).

https://doi.org/10.1016/S0921-5107(01)00781-4

S. Tiwari, F. Rana, K. Chan, H. Hanafi, C. Wei, and D. Buchanan, IEEE Int. Electron Dev. Meet., 521 (1995).

J.H. Wu and P.W. Li, Semicond. Sci. Technol. 22, S89 (2007).

https://doi.org/10.1088/0268-1242/22/1/S21

A.A. Shklyaev and M. Ichikawa, Phys. Rev. B 65, 045307 (2001).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.65.045307

A.A. Shklyaev, M. Shibata, and M. Ichikawa, Phys. Rev. B 62, 1540 (2000).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.62.1540

L. Zhang, H. Ye, Y.R. Huangfu, C. Zhang, and X. Liu, Appl. Surf. Sci. 256, 768 (2009).

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2009.08.057

V.S. Lysenko, Yu.V. Gomeniuk, Yu.N. Kozyrev, M.Yu. Rubezhanska, V.K. Sklyar, S.V. Kondratenko, Ye.Ye. Melnichuk, and C. Teichert, Adv. Mater. Res. 276, 179 (2011).

https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.276.179

Y. Nakamura, M. Ichikawa, K. Watanabe, and Y. Hatsugai, Appl. Phys. Lett. 90, 153104 (2007).

https://doi.org/10.1063/1.2720756

Y. Chen, Y.F. Lu, L.J. Tang, Y.H. Wu, B.J. Cho, X.J. Xu, J.R. Dong, and W.D. Song, J. Appl. Phys. 97, 014913 (2005).

https://doi.org/10.1063/1.1829789

J.-M. Baribeau, X. Wu, N.L. Rowell, and D.J. Lockwood, J. Phys. Condens. Matter 18, R139 (2006).

https://doi.org/10.1088/0953-8984/18/8/R01

E. Kasper, A. Schuh, G. Bauer, B. Holländer, and H. Kibbel, J. Cryst. Growth 157, 68 (1995).

https://doi.org/10.1016/0022-0248(95)00373-8

S.V. Kondratenko, O.V. Vakulenko, Yu.N. Kozyrev, M.Y. Rubezhanska, A.S. Nikolenko, and S.L. Golovinskiy, Nanotechn. 18, 185401 (2007).

https://doi.org/10.1088/0957-4484/18/18/185401

V.S. Lysenko, Yu.V. Gomeniuk, V.V. Strelchuk, A.S. Nikolenko, S.V. Kondratenko, Yu.N. Kozyrev, M.Yu. Rubezhanska, and C. Teichert, Phys. Rev. B 84, 115425 (2011).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.84.115425

W. Skorupa, L. Rebohle, and T. Gebel, Appl. Phys. A 76, 1049 (2003).

https://doi.org/10.1007/s00339-002-1947-x

A.A. Shklyaev and M. Ichikawa, Phys. Uspekhi 51 133 (2008).

https://doi.org/10.1070/PU2008v051n02ABEH006344

A. Barski, M. Derivaz, J.L. Rouvière, and D. Buttard, Appl. Phys. Lett. 77, 3541 (2000).

https://doi.org/10.1063/1.1328771

A.A. Shklyaev, M. Shibata, and M. Ichikawa, Phys. Rev. B 62, 1540 (2000).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.62.1540

Darin Leonhardt, Swapnadip Ghosh, and Sang M. Han, J. Appl. Phys. 110, 073516 (2011).

https://doi.org/10.1063/1.3643003

B.D. Malone, S.G. Louie, and M.L. Cohen, Phys. Rev. B 81, 115201 (2010).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.81.115201

Y. Fujimoto, T. Koretsune, S. Saito, Y. Miyake, and A. Oshiyama, New J. Phys. 10, 083001 (2008).

https://doi.org/10.1088/1367-2630/10/8/083001

Y. Kanemitsu, H. Uto, Y. Masumoto, and Y. Maeda, Appl. Phys. Lett. 61, 2187 (1992).

https://doi.org/10.1063/1.108290

Y. Saito, J. Cryst. Growth 47, 61 (1979).

https://doi.org/10.1016/0022-0248(79)90157-X

J. Jiang, K. Chen, X. Huang, Z. Li, and D. Feng, Appl. Phys.

Lett. 65, 1799 (1994).

https://doi.org/10.2307/1131295

J.C. Jamieson, Science 139, 762 (1963).

https://doi.org/10.1126/science.139.3556.762

A.A. Shklyaev and M. Ichikawa, Appl. Phys. Lett. 80, 1432 (2002).

https://doi.org/10.1063/1.1451986

N.A. Drozdov, A.A. Patrin, and V.D. Tkachev, JETP Lett. 23, 597 (1976).

Опубліковано

2021-12-03

Як цитувати

Лисенко, В., Кондратенко, С., Козирев, Ю., Рубежанська, М., Кладько, В., Гоменюк, Ю., Гудименко, О., Мельничук, Є., Грене, Ж., & Бланшар, Н. (2021). Морфологія та оптичні властивості нанокластерів Ge на окисленій поверхні Si(001). Український фізичний журнал, 57(11), 1132. https://doi.org/10.15407/ujpe57.11.1132

Номер

Розділ

Оптика, лазери, квантова електроніка

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають