Рідиннофазна епітаксія тонких ізоперіодних гетероструктур твердих розчинів Pb1 – xSnxTe1 – ySey

Автори О.В. Волчанський1, Ю.Г. Ковальов2, О.М. Царенко1
Приналежність

1Центральноукраїнський державний педагогічний університет імені Володимира Винниченка, вул. Шевченка, 1, 25006 Кропивницький, Україна

2Льотна академія Національного авіаційного університету, вул. Добровольського, 1, 25006 Кропивницький, Україна

Е-mail yukovalyov@ukr.net
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 6
Дати Одержано 29 вересня 2019; у відредагованій формі 04 грудня 2019; опубліковано online 13 грудня 2019
Посилання О.В. Волчанський, Ю.Г. Ковальов, О.М. Царенко, Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 6, 06026 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(6).06026
PACS Number(s) 81.15.Lm, 81.05.Hd, 68.55. – a
Ключові слова Pb1 – xSnxTe1 – ySey, РФЕ (18) , Початкова стадія росту, Охолодження (9) , Поверхня (35) .
Анотація

У роботі представлено результати дослідження початкових стадій росту методомрідинно-фазової епітаксії (РФЕ) ізоперіодних структурно досконалих гетероструктур (ГС) на основі твердих розчинів системи Pb-Sn-Te-Se. Теоретичний аналіз показав, що з ростом багатокомпонентних твердих розчинів (БТР) Pb1 – xSnxTe1 – ySey на підкладках PbTe0.88Se0.12 та Pb0.70Sn0.30Te можливо виділити три принципово різних випадки. Показано, що у випадку коли підкладка та епітаксійний шар (ЕШ) ізоперіодні при деякій середньоарифметичній температурі між температурою росту і робочою температурою приладу, то тоді використовуючи усі можливі склади, які ізоперіодні з підкладкою Pb0.70Sn0.30Te, можна отримувати ЕШ Pb1 – xSnxTe1 – ySey з червоною межею фотоефекту при робочих температурах в діапазоні довжин хвиль ≥ 4 мкм, що цілком може бути реалізовано шляхом РФЕ. Описано особливості технології РФЕ квазіізоперіодних ГС, що використовувалися в роботі, обладнання та методику проведення досліджень. При низьких швидкостях охолодження (0.1 < v < 0.3 K∕хв), незалежно від діапазону зниження температури, який змінювали в межах 1.0 < ∆T < 5.0 K, отримували дзеркально-гладкі ЕШ товщиною 1-3 мкм з поверхневою густиною дислокацій меншою ніж 2·105 см – 2. Однак, дослідження межі розділу підкладка/шар свідчило про утворення, хоча і тонких ∼ 0.2-0.4 мкм, перехідних шарів. Подальші експериментальні дослідження показали, що більш перспективною технологією РФЕ в цьому випадку є метод попереднього переохолодження розчину-розплаву. При програмному зниженні температури зі швидкістю v < 0.3 ∕хв і початковим переохолодженням 1-3  ЕШ були дзеркально-гладкими чи мали легку терасну структуру, яка може бути наслідком незначної дезорієнтації підкладок щодо площини росту.

Перелік посилань