Badanie nanostruktur warstwowych InAlGaAs/AlGaAs/GaAs, metodą SIMS przy stosowaniu wiązki jonów o ultra-niskiej energii

• Autorzy: Konarski P. , Ćwil M. , Zaremba M. , Radziewicz D. , Ściana B. , Kozłowski J.

Warianty tytułu

EN

Ultra-low energy SIMS depth profile analysis of MOVPE grown InAlGaAs/AlGaAs/GaAs nanostructures

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono analizę profilową nanostruktur warstwowych wytworzonych metodą epitaksji z fazy gazowej związków metalo-organicznych (ang. MOVPE). Do analizy zastosowano spektrometrię mas jonów wtórnych (SIMS) - wykorzystano wiązkę jonów o ultra niskiej energii. Badanymi układami były wielokrotne studnie kwantowe (ang. MQW) składające się ze związków InAlGaAs, AlGaAs oraz GaAs. Struktury naniesione były na podłoże GaAs i składały się z buforu 150 - 500 nm GaAs, rejonu studni kwantowych oraz warstwy przykrywającej 50-70 nm GaAs. Rejon studni kwantowych jest trzywarstwową strukturą okresową składającą się z warstw InxAlyGai1-x-yAs o grubości 4,5 - 9 nm oraz warstw GaAs lub AlzGa1-zAs o grubości 30 nm. Analizy profilowe SIMS przeprowadzono stosując wiązkę jonów Ar+ o energii 880 e V i na granicy warstw GaAs/InAlGaAs układu wielokrotnych studni kwantowych uzyskano głębokościową zdolność rozdzielczą (16%-84%) ok. 3 nm. Porównanie wyników SIMS z wynikami uzyskanymi metodą wysokorozdzielczej dyfrakcji promieniowania X (ang. HRXRD) pozwoliło na pomiar grubości poszczególnych warstw badanych struktur a także na pomiar molowej zawartości indu w czteroskładnikowym związku InAlGaAs.

EN

Ultra-low energy secondary ion mass spectrometry (SIMS) depth profile analysis was performed on metal organic vapour phase epitaxy (MOVPE) grown structures. The layered systems are multi-quantum well (MQW) structures composed of InAlGaAs, AlGaAs and GaAs. The structures typically consisted of GaAs substrate, 150 - 500 nm GaAs buffer, MQW region and 50 - 70 nm GaAs cap layer. The MQW is a 3-layer period superlattice made of 4.5 - 9 nm thick InxAlyGa1-x-yAs layers and 30 nm thick GaAs or AlzGa1-zAs layers. SIMS analyses performed with the use of 880 eV Ar+ ion beam give depth profile resolution (16%-84%) of ~3 nm measured at GaAs/InAlGaAs interface of MQW structure. Comparison of SIMS data with high resolution X-ray diffraction (HRXRD) allows to measure thickness of particular layers in the studied structures as well as indium molar fraction in quaternary compound InAlGaAs.

Słowa kluczowe

PL

metoda SIMS; nanostruktury warstwowe; spektrometria mas jonów wtórnych

EN

SIMS method; nanostructures; ion mass spectrometry

• Wydawca: Przemysłowy Instytut Elektroniki
• Czasopismo: Prace Przemysłowego Instytutu Elektroniki
• Rocznik: 2004
• Tom: nr 150
• Strony: 160--171
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Konarski P.

• Przemysłowy Instytut Elektroniki, ul. Długa 44/50, 00-241 Warszawa

autor

Ćwil M.

• Przemysłowy Instytut Elektroniki, ul. Długa 44/50, 00-241 Warszawa
• Wydział Fizyki, Politechnika Warszawska, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

autor

Zaremba M.

• Wydział Fizyki, Politechnika Warszawska, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

autor

Radziewicz D.

• Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Politechnika Wrocławska, ul. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław

autor

Ściana B.

• Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Politechnika Wrocławska, ul. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław

autor

Kozłowski J.

• Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Politechnika Wrocławska, ul. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław

Bibliografia

• [1] M. G. Dowsett, J.H. Kelly, G. Rowlands, T.J. Ormsby, B. Guzman, P. Augustus, R. Beanland; Appl. Surf. Sci. 203-204 (2003) 273.
• [2] P. Konarski, A. Mierzejewska; Appl. Surf. Sci. 203-204 (2003) 354.
• [3] M. Tłaczała, J. Kozłowski, D. Radziewicz, R. Korbutowicz; Heterostructure Epitaxy and Devices-HEAD’97, Kluwer Academic Publishers (1998) 119.
• [4] D. Radziewicz, B. Ściana, M. Tłaczała, R. Korbutowicz, R. Paszkiewicz, J. Kozłowski, M. Panek, J. Misiewicz, L. Bryja, M. Ciorga, G. Sęk; Mol. Phys: Report, 21 (1998) 113.
• [5] E.A. Clark; Vacuum 36 (1986) 86-1.