Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»最新文献

{"title":"Стабилизация характеристик термооптического преобразователя\u0000на базе матрицы микрорезонаторов Фабри-Перо","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-97","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-97","url":null,"abstract":"В этом докладе рассматриваются методы преобразования информации из одной области\u0000оптического спектра в другую на базе микрорезонаторов Фабри-Перо, например, из ИК или\u0000ультрафиолетовой области электромагнитного спектра в видимую [1]. Предлагаемые методы\u0000позволяют минимизировать влияние температурных флуктуаций окружающей среды на\u0000характеристики как одного, так и двух микрорезонаторов Фабри-Перо, преобразующих информацию\u0000из одной области спектра в другую. Минимизация осуществляется в первом случае, когда начальная\u0000температурная рабочая точка микрорезонатора соответствует максимуму величины изменения\u0000интенсивности зондирующего излучения от температуры, а во втором, когда фиксированным\u0000сдвигом начальной температуры обладает только один резонатор из двух.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"24 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132301986","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Инфракрасная радиометрия на основе многорядных\u0000инфракрасных фотоприемных устройств","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-61","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-61","url":null,"abstract":"В основу принципа действия инфракрасных радиометров положено преобразование ИК-излучения\u0000от объектов наблюдения в электрические сигналы, на основе которых формируется видимое\u0000изображение или задается механизм обработки параметров наблюдаемых объектов при различных\u0000фоновых потоках. Для работы в заданных диапазонах ИК области спектра радиометры включают в\u0000свой состав специальные крупноформатные, высокочувствительные фотоприемные устройства\u0000(ФПУ), использующие матрицы фоточувствительных элементов (МФЧЭ) с обработкой данных в БИС\u0000считывания. Среди различных полупроводниковых материалов, чувствительных в ИК области\u0000спектра, тройные растворы HgCdTe являются лучшим полупроводниковым соединением с точки\u0000зрения достижения максимальных фотоэлектрических параметров [1, 2] в заданных ИК диапазонах\u0000спектра, что связано с выбором архитектуры фоточувствительных элементов с уменьшенным\u0000влиянием тепловых процессов при детектировании излучения.\u0000Для включения в состав инфракрасного\u0000радиометра изготовлены по планарной\u0000технологии на основе гетероэпитаксиальных\u0000структур с поглощающим слоем HgCdTe p-типа\u0000проводимости ФПУ, чувствительные в\u0000средневолновом и длинноволновом ИК\u0000диапазонах спектра. Проведены исследования\u0000темновых токов и шумов фоточувствительных\u0000элементов (ФЧЭ) многорядных фотоприемных\u0000модулей на основе гетероэпитаксиальных (ГЭС)\u0000структур HgCdTe с шагом 28 мкм\u0000средневолнового и длинноволнового ИК\u0000диапазонов спектра при обратном напряжении\u0000смещения V = -0,1 В. На рис. 1 показана\u0000температурная зависимость темнового тока для\u0000образца средневолнового диапазона спектра\u0000(Δλ=3.5-4,1 мкм). Значение обнаружительной\u0000способности D* ≥ 1012 для ФПУ\u0000средневолнового диапазона достигается при\u0000темновых токах менее 10-11 А, что достижимо\u0000для температуры охлаждения Т = 80 К.\u0000Проведены теоретические и экспериментальные исследования величин и источников выходного\u0000шума ФПУ длинноволнового ИК диапазона спектра в зависимости от времени накопления в\u0000диапазоне Тнак = 25 – 200 мкс. Показано, что шум прибора включает шум ФЧЭ и входной ячейки\u0000считывания мультиплексора. Шум фотодиода он включает шум ячейки считывания, который должен\u0000быть существенно меньше шума фотодиода, а емкость накопления ячейки считывания для ФПУ\u0000длинноволнового диапазона должна быть менее 10 фФ.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"44 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127847450","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Быстродействующие температурно-стабильные микролазеры","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-66","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-66","url":null,"abstract":"Исследованы инжекционные микродисковые лазеры на GaAs и Si подложках, с активной областью\u0000на основе квантовых точек различного типа. Показана возможность работы в непрерывном режиме\u0000без термостабилизации при комнатной и повышенных температурах, низкопороговой генерации,\u0000прямой модуляции с частотой до 6 ГГц.\u0000Основные результаты:\u00001. Были созданы микродисковые лазеры диаметром 10-31 мкм на основе гетероструктур с активной\u0000областью, представляющей собой квантовые точки (КТ) Странского-Крастанова InAs/InGaAs\u0000спектрального диапазона 1.28-1.3 мкм, либо формируемые на слабо-разориентированных подложках\u0000плотные массивы островков InGaAs (квантовые ямы-точки, КЯТ) спектрального диапазона около 1.1\u0000мкм. Структуры были синтезированы на подложках GaAs.\u0000Кроме того, были исследованы микролазеры на основе КТ\u0000InAs/InGaAs, выращенные на подложках Si с\u0000использованием переходных буферных слоев и\u0000дислокационных фильтров.\u00002. Минимальное значение пороговой плотности тока в\u0000микролазерах с КТ InAs/InGaAs на GaAs, работающих при\u0000комнатной температуре в непрерывном режиме без\u0000принудительного охлаждения, составляет 250 А/см2\u0000(D=31\u0000мкм), что является рекордно-низким значением для\u0000микролазеров на КТ. В микролазерах на Si подложках\u0000такого же диаметра и с таким же типом активной области\u0000минимальное значение пороговой плотности тока\u0000составило 600 А/см2\u0000. В микролазерах с активной областью\u0000на основе массива КЯТ значительный вклад в порог\u0000генерации дает безызлучательная поверхностная\u0000рекомбинация, что было приписано меньшей глубине\u0000локализации носителей заряда в такой активной области по\u0000сравнению с КТ InAs/InGaAs; минимальное значение\u0000пороговой плотности тока равно 800 А/см2\u0000.\u00003. Максимальная рабочая температура лазерной генерации при непрерывной накачке микродисоков\u0000на GaAs составила 100-110оС и на Si 60оС, что является рекордным значением для микролазеров\u0000соответствующего типа. Удельное тепловое сопротивление в обоих случаях составило около 4×10–3\u0000оС×см2\u0000/мВт, что в несколько раз ниже, чем у микролазеров на InP.\u0000Оцененная с помощью малосигнального анализа наибольшая частота прямой модуляции (по уровню\u0000–3 дБ) превысила 6 ГГц (Рис. 1). При этом частота f3dB в случае отсутствия температурной\u0000стабилизации микролазеров практически не изменяется (6.51 ГГц против 6.72 ГГц) по сравнению со\u0000случаем стабилизации микролазера с температурой 18оС.\u00004. Впервые исследована временная стабильность микродисковых лазеров. При 60оС и постоянном\u0000токе накачки снижение выходной мощности происходит с темпом около 0.01%/час. Это позволяет\u0000предварительно оценить срок службы при повышенной температуре не хуже 3.8×103\u0000часов.\u0000Таким образом, продемонстрированная к настоящему времени совокупность характеристик\u0000микродисковых лазеров с квантовыми точками позволяет ожидать реализацию с их помощью\u0000лазерных микроизлучателей для систем оптической передачи данных, в том числе на кремнии,\u0000работающих без термостабилизации со скоростями по крайней мере 10 Гб/сек.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"35 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127919784","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Фотоэлектрические и оптические свойства многослойных структур с использованием\u0000por-Si, изготовленным по различным технологическим маршрутам","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-133","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-133","url":null,"abstract":"В настоящее время перспективными солнечными элементами являются многослойные структуры,\u0000которые широко используются в космической и промышленной отрасли. Пористый кремний\u0000используется в фоточувствительных образцах в качестве рабочего слоя, который позволяет увеличить\u0000генерацию неосновных носителей заряда и повысить её эффективность [1].\u0000Определение основных фотоэлектрических параметров выполнялось на подложках\u0000монокристаллического кремния с различным типом обработки поверхности (текстурированная,\u0000шлифованная). Получение пористого кремния производилось электролитическим травлением в\u0000растворе ( : ) в пропорции 1:1 при использовании однокамерных ячеек вертикального и\u0000горизонтального типа. Однако формирование p – n перехода осуществлялось для двух типов\u0000образцов в разных рабочих слоях, а именно в первом случае диффузия фосфором и бором\u0000создавалась посредством нанесения пленок фосфорного и борного диффузантов на подложке\u0000кремния для сторон n – типа и p – типа соответственно. Во втором случае данный процесс\u0000проводился непосредственно в пористый кремний. Процесс диффузии для стороны p – типа проходил\u000030 минут при температуре 1000 ± 5 °С, а для стороны n – типа проходил 40 минут при температуре\u0000850 ± 5 °С. Глубина залегания p – n перехода для двух разных рабочих слоев составляла порядка 3\u0000мкм. После всех процедур осуществлялось удаление фосфорносиликатного и боросиликатного стекол\u0000в фтороводородной кислоте. Далее на n-слое кремния создавались алюминиевые контакты и\u0000просветляющее покрытие сульфида цинка путем термического испарения в вакууме.\u0000Во втором случае при проведении операции диффузии примеси в пористый слой существует риск\u0000повредить его нанокристаллическую структуру. Экспериментально было показано в работе [2], что\u0000для нанокристаллов кремния диаметром 5 nm температура плавления падает до 900 градусов. Эффект\u0000снижения точки плавления наблюдался также для пористого кремния (por-Si), который содержит\u0000нано- и микрокристаллы размером от единиц нанометров до десятков микрон.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"3 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"125394502","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Стрейн-магнитооптика – новый физический механизм модуляции ИК-излучения в\u0000ферромагнитных шпинелях","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-40","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-40","url":null,"abstract":"К настоящему времени в магнитных полупроводниках определены основные механизмы,\u0000формирующие спектры магнитоотражения (МО) и магнитопоглощения (МП) света в видимом и\u0000инфракрасном (ИК) диапазоне [1,2]. Важно, что магнитооптические (МО) эффекты в естественном\u0000свете в ИК-диапазоне могут быть даже больше гиротропных эффектов [2]. Известны механизмы\u0000модуляции поляризованного света в видимой области, связанные с магнитоупругими деформациями\u0000в магнетиках. В то же время, отсутствуют исследования влияния магнитоупругих деформаций на\u0000поглощение ИК-излучения в магнитострикционных материалах – объектах стрейнтроники [3].\u0000В данной работе изучены ИК-спектры отражения и поглощения естественного света для\u0000ферримагнитной феррит-шпинели CoFe2O4, обладающей гигантскими значениями магнитострикции\u0000(l/l=650∙10-6\u0000) в магнитном поле. Монокристаллы CoFe2O4 (ТС=812 К) были выращены методом\u0000бестигельной зонной плавки с радиационным нагревом. Для измерений были использованы пластины\u0000с плоскостью (001) толщиной 200-400 мкм.\u0000В результате исследований монокристаллов CoFe2O4 было обнаружено, что внешнее магнитное\u0000поле приводит к появлению заметных эффектов МО до 4 % и МП до 20 % в широкой спектральной\u0000области от 1 мкм до 30 мкм в поле 2-3 кЭ [4]. Величина эффектов и форма спектров зависит от\u0000взаимной ориентации магнитного поля и кристаллографических осей кристалла [5,6]. Впервые была\u0000получена корреляция температурных и полевых зависимостей МП и МО с магнитострикцией\u0000монокристалла CoFe2O4. Оценка вкладов только магниторефрактивного эффекта и эффекта Фарадея\u0000не позволяет объяснить наблюдаемую величину МО эффектов. Наибольшей величины МП и МО\u0000достигают вблизи края поглощения (Eg=1.18 эВ) и в области примесных полос поглощения.\u0000Теоретические оценки показывают, что влияние магнитного поля на оптические свойства CoFe2O4\u0000является непрямым: магнитное поле вследствие магнитострикции приводит к деформации решетки, а\u0000та, в свою очередь, приводит к изменению электронной структуры феррита и, как следствие,\u0000спектров отражения и пропускания света [5].\u0000Таким образом, в работе обнаружен новый эффективный механизм модуляции ИК-излучения в\u0000феррите, связанный с деформационно-наведенными эффектами. Большая величина МО эффектов\u0000позволяет рекомендовать феррит для использования в качестве функционального материала при\u0000создании оптоэлектронных устройств. Новая область стрейнтроники, связанная с МО эффектами в\u0000магнитострикционных материалах, названа стрейн-магнитооптикой.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"68 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121417740","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Фотоприемники лазерного излучения с λ=1.06 мкм","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-161","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-161","url":null,"abstract":"Появление лазеров (оптических квантовых генераторов) способствовало становлению\u0000интенсивному развитию новых научных направлений и областей. Одним из таких направлений\u0000становится беспроводная передача энергии по оптическому каналу (в атмосфере и по оптоволокну).\u0000Была предложена энергетическая схема преобразователя мощного лазерного излучения похожая\u0000на схему полупроводникового лазера на основе двойной гетероструктуры (ДГС), где материал\u0000активной области должен иметь ширину запрещенной зоны близкой к краю поглощения квантов\u0000излучения (Eg – 1.17 эВ, 300 К) и прямую структуру зон. Активная зона располагается между слоями\u0000с электронной и дырочной проводимостями, аналог лазера, но лазерное излучение характеризуется\u0000монохроматичностью и высокой плотность мощности излучения.\u0000Эксперименты по выращиванию были выполнены на установке AIXTRON AIX-200 методом\u0000газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений на подложках InP n-типа проводимости,\u0000ориентированных в плоскости (100) разориентированные на 4º в направлении (111), при температуре\u0000роста Тр=600ºС и давлении P=100 мбар. Поток несущего газа (H2)составлял – Fc = 5 л/мин. В\u0000качестве источников III группы использовались: триметилиндий [TMIn] и триэтилгаллий [TEGa], в\u0000качестве источников элементов V группы: арсин [AsH3] и фосфин [PH3]. В качестве донорной\u0000легирующей примеси использовался: силан [SiH4] или диэтилтелур [DETe], в качестве источника\u0000акцепторной примеси использовался диэтилцинк [DEZn].\u0000На первом этапе проведенных исследований были изготовлены классические фотоэлектрические\u0000преобразователи[ФЭП] с p-n переходом и с шириной запрещенной зоны активной области материала\u0000Eg = 1.17 эВ. Была разработана технология изготовления твердых растворов InGaAsP на подложках\u0000InP, которые находятся на границе области спинодального распада .Внешний квантовый выход\u0000фотоэлектрического преобразователя достигал 40% без просветляющего покрытия, спектральный\u0000фотоответ достигал 0.45 А/Вт.\u0000На следующем этапе были изготовлены фэп на основе p-i-n структур. На подложке InP n - типа\u0000проводимости был выращен буферный (барьерный) слой n-InP легированный DETe c концентрацией\u0000n - 3*1018 см-3\u0000и толщиной 1 мкм, на нем был выращен слой n-InGaAsP толщиной 100 нм и\u0000концентрацией n-5*1017 см-3 использующийся для понижения барьера. Затем был выращен\u0000нелегированный слой InGaAsP толщиной 0.57 мкм и Eg-1.17 эВ использующийся в качестве\u0000фотопоглощающего слоя, по верх которого были выращены слои: p-InGaAsP с толщиной до 100 нм и\u0000концентрацией p- 1*1018 см-3\u0000и p-InP с толщиной равной 1 мкм и концентрацией и p- 3*1018 см-3\u0000. В\u0000качестве подконтактного слоя использовался тройной твердый раствор p-InGaAs толщиной 200 нм и\u0000концентрацией p – 5*1018 см-3\u0000.\u0000Данные приборные структуры проходят процесс литографии для изготовления рисунка и монтажа.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"33 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121086968","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Оптимизация режимов эпитаксиального синтеза структур с квантовыми точками для\u0000фотоприемников и солнечных элементов","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-107","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-107","url":null,"abstract":"Одним из самых перспективных путей увеличения эффективности солнечных элементов является\u0000использование германиевых квантовых точек на кремниевых подложках. В таких структурах\u0000формируется так называемая промежуточная зона – область разрешенных состояний в запрещенной\u0000зоне кремния. Поэтому становится возможным двухступенчатый переход носителей из валентной\u0000зоны в зону проводимости через промежуточную зону, вызванный поглощением\u0000низкоэнергетических фотонов. В результате наблюдается продление спектра чувствительности\u0000солнечного элемента в длинноволновую область и соответствующее увеличение эффективности\u0000преобразования солнечной энергии. Кроме того, достоинством структур с квантовыми точками Ge/Si\u0000(гетероструктур II типа) является большое время жизни носителей, обусловленное непрямыми\u0000оптическими переходами и пространственным разделением электронов и дырок [1, 2].\u0000Фотодетекторы с квантовыми точками германия в кремнии также привлекают большое внимание\u0000исследователей благодаря совместимости с хорошо развитой кремниевой технологией, работе в\u0000диапазоне длин волн прозрачности атмосферы, а также потенциально высокой чувствительности.\u0000Однако для реализации всех потенциальных возможностей фотодетекторов и солнечных элементов\u0000на основе наноструктур с квантовыми точками германия в кремнии необходима тщательная\u0000отработка технологии их синтеза [3, 4].\u0000В данной работе проводится анализ перспектив дальнейшего использования наногетероструктур с\u0000квантовыми точками германия на кремнии в различных оптоэлектронных устройствах, таких как,\u0000например, солнечные элементы и фотоприемники видимого и инфракрасного диапазонов. С\u0000использованием комплексной математической модели, позволяющей рассчитать зависимости\u0000параметров выращиваемых методом молекулярно-лучевой эпитаксии массивов самоформирующихся\u0000наноостровков германия-кремния от условий роста, потоков осаждаемых материалов, состояния\u0000подложки теоретически оценены ростовые параметры, необходимые для синтеза таких приборноориентированных гетероструктур. Произведен расчет темнового тока и обнаружительной\u0000способности для реальных фоточувствительных структур с квантовыми точками германия на\u0000кремнии. Оценены темновые токи в таких структурах, вызванные тепловой эмиссией и барьерным\u0000туннелированием носителей, а также обнаружительная способность фотоприемника в приближении\u0000ограничений генерационно-рекомбинационными шумами. Показано, что при выборе для параметров\u0000модели (в том числе расстояния между энергетическими уровнями и дисперсии этих расстояний от\u0000точки к точке, определяемой разбросом островков в массиве по размерам) значений,\u0000соответствующих экспериментальным исследованиям морфологии и энергетической структуры\u0000рассматриваемых образцов, результаты моделирования хорошо соответствуют экспериментальным\u0000данным.\u0000Особое внимание также уделяется теоретической оценке режимов роста для создания ансамблей\u0000островков требуемого размера и высокой плотности, с заданными положениями дискретных\u0000энергетических уровней и промежуточной зоны для с","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"25 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"116049436","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Влияние скорости роста на состав слоев в подрешетке пятой группы при МЛЭ твердых\u0000растворов InAsSb","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-22","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-22","url":null,"abstract":"Твёрдые растворы InAsxSb1-x являются перспективными полупроводниковыми материалами для\u0000создания быстродействующих электронных и оптоэлектронных приборов, работающих в\u0000инфракрасной области спектра. Выращивание таких твердых растворов с заданным составом\u0000является сложной научно-технологической задачей. Это обусловлено тем, что состав InAsxSb1-x в\u0000подрешётке пятой группы является сложной функцией условий роста, таких как температура роста\u0000(Ts), величины и соотношения потоков атомов индия (JIII), молекул мышьяка (JAs) и сурьмы (JSb) [1].\u0000Целью данной работы было экспериментальное исследование влияния скорости роста (как\u0000самостоятельного параметра) на состав твёрдых растворов InAsxSb1-x при молекулярно-лучевой\u0000эпитаксии. Для этого необходимо в процессе роста образцов фиксировались как соотношение\u0000потоков V группы – JSb/JAs, так и соотношение полных потоков III и V групп – (JSb+JAs)/JIII.\u0000На подложках GaAs(100) была выращена серия из четырех образцов InAsxSb1-x с использованием\u0000потоков молекул As2 и Sb4 при Ts = 380°С. Скорость роста (Vg) варьировалась в диапазоне от 0.25 до 2\u0000монослоев в секунду. Выращенные образцы были исследованы методом высокоразрешающей\u0000рентгеновской дифрактометрии.\u0000Полученная зависимость состава x\u0000твёрдого раствора InAsxSb1-x от Vg приведена\u0000на рисунке. Согласно приведенным данным,\u0000скорость роста выступает самостоятельным\u0000параметром процесса эпитаксии,\u0000определяющим состав твёрдых растворов с\u0000замещением по пятой группе.\u0000В работах [1, 2] сообщается о факте\u0000влияния скорости роста на состав твердых\u0000растворов A\u0000IIIAsSb. Но важно отметить, что\u0000фиксируя значение JSb/JAs, авторы не\u0000поддерживали постоянным соотношение\u0000(JSb+JAs)/JIII при варьировании Vg. При таком\u0000подходе не учитывается влияние\u0000соотношения (JSb+JAs)/JIII на состав\u0000адсорбционных слоев на поверхности роста.\u0000Поэтому, по результатам этих работ нельзя\u0000прийти к заключению о роли скорости роста, как самостоятельного параметра процессов\u0000формирования состава твердых растворов.\u0000В представленной работе обсуждаются механизмы влияния Vg на состав твёрдых растворов\u0000InAsxSb1- x\u0000, выращенных методом МЛЭ.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"141 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"115983831","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Использование Sn в качестве катализатора роста бездислокационных наноструктур\u0000SiSn","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-116","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-116","url":null,"abstract":"Интерес к классу материалов Si-Ge-Sn значительно возрос в последние годы в связи с\u0000возможностью реализации прямозонного материала и монолитной интеграции электронных и\u0000фотонных устройств на едином кремниевом кристалле [1, 2]. Большинство исследований направлены\u0000на создание структур на основе GeSn и GeSiSn. Тем не менее, SiSn также является важным\u0000материалом для кремниевой фотоники.\u0000Наши исследования были посвящены изучению влияния Sn на образование твердого раствора SiSn\u0000на подложке Si(100) методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Вначале на поверхности Si\u0000формировалась пленка Sn различной толщины, а затем отжигалась для создания массива островков\u0000Sn, которые использовались в качестве катализаторов роста островков SiSn с кремниевыми\u0000пьедесталами. Основным методом контроля морфологии и структуры поверхности была дифракция\u0000быстрых электронов. Морфологию\u0000пленки, включая островки Sn и островки\u0000SiSn с пьедесталами, анализировали с\u0000помощью сканирующей электронной\u0000микроскопии (СЭМ) и сканирующей\u0000туннельной микроскопии. Элементный\u0000состав исследовали методами\u0000энергодисперсионной рентгеновской\u0000спектроскопии, встроенной в систему\u0000СЭМ, и рентгеновской фотоэлектронной\u0000спектроскопии (РФС). Оптические\u0000свойства образцов изучали методом\u0000спектроскопии фотолюминесценции (ФЛ).\u0000Массив островков SiSn с кремниевым\u0000пьедесталом на подложке Si(100) получен\u0000методом молекулярно-лучевой эпитаксии\u0000по механизму пар-жидкость-кристалл\u0000(ПЖК) [3]. Образование твердого\u0000раствора SiSn в островках было\u0000подтверждено методами\u0000энергодисперсионной рентгеновской\u0000спектроскопии и РФС. Уникальность этих структур заключается в отсутствии каких-либо дислокаций\u0000и дефектов. Кроме того, они продемонстрировали интенсивную фотолюминесценцию в ближней\u0000инфракрасной (ИК) области 1,3-1,7 мкм (рисунок). Эти структуры показывают фотолюминесценцию,\u0000которая больше, чем сигнал фотолюминесценции от многослойных периодических структур (кривая\u00002 на рисунке), включая псевдоморфные слои SiSn и полученные нами ранее.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"56 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121874150","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Перспективные конструкции электро-оптических модуляторов на кремнии","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-85","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-85","url":null,"abstract":"Электро-оптические модуляторы (ЭОМ) являются обязательным, ключевым компонентом систем\u0000передачи информации с использованием светового излучения. Большие потери при передаче\u0000электрических сигналов на частотах f ≥ 10 ГГц посредством обычной металлической разводки и\u0000большая скоростью передачи данных по оптоволокну (теоретический предел 1014бит/с) определяют\u0000актуальность разработок приборов данного типа.\u0000Мотивация изготовления ЭОМ на кремнии обусловлена: 1) физическими свойствами системы\u0000Si/SiO2, 2) возможностью изготовления волноводов на основе пленок кремния-на-изоляторе и 3)\u0000возможностью использования хорошо разработанной КМОП-технологии. Это, в свою очередь: 1)\u0000упрощают процесс интеграции для кремниевой фотоники (включая возможность формирования\u0000гибридных устройств со встраиванием разных материалов в КНИ-волновод), 2) обеспечивают\u0000недорогую платформу для промышленного производства систем оптической связи и 3) дает\u0000возможность изготовления оптико-электрических интегральных схем (сетей) чипового масштаба\u0000[1,2].\u0000Самый распространенный метод модуляции световой волны, используемый в настоящее время в\u0000кремниевых устройствах, основан на эффекте дисперсии свободных носителей заряда [2, 3].\u0000Известными методами изменения концентрации свободных носителей заряда являются их инжекция,\u0000обогащение или истощение (обеднение) в p-n-диодных или емкостных МОП-структурах. Поэтому в\u0000последние десятилетия велась интенсивная разработка кремниевых ЭОМ с разными конструктивнотехнологическими решениями.\u0000В данной работе представлен анализ конструктивно-технологических особенностей современных\u0000кремниевых модуляторов на основе p-n-диодов в инжекции, обеднении и емкостных МОП-структур.\u0000Показаны наиболее перспективные конструкции.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"141 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132816244","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}