Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Identyfikacja procesów emisji nośników w kropkach kwantowych izotermiczną techniką DLTS

Kaczmarczyk M., Kaniewska M., Engström O.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 9

175-178

PL

W celu charakteryzacji kropek kwantowych, QDs, niestacjonarną spektroskopią głębokich poziomów (DLTS) przy użyciu standardowych procedur identyfikacja procesów emisji nośników ze stanów skwantowanych jest niezbędna. W niniejszej pracy traktując kropki kwantowe z InAs/GaAs jako obiekty przykładowe oraz stosując DLTS do ich charakteryzacji prezentujemy metodę, która taką identyfikację umożliwia. Polega ona na pomiarze sygnału DLTS, S, w stałej temperaturze, T, w funkcji częstotliwości repetycji impulsów elektrycznych, f, (FS-DLTS)i napięcia polaryzacji zaporowej. V(sub)R, oraz prezentcji danych w postaci konturowych wykresów na płaszczyźnie (f, V(sub)R). Pokazujemy że na tego typu wykresach procesy tunelowania nośników mogą być identyfikowane poprzez odpowiadające im kontury dodatnio nachylone i mogą być łatwo rozróżnione od procesów termicznych, z którymi wiążemy kontury o nachyleniu ujemnym. Kiedy metodę stosujemy do badań QDs z InAs/GaAs kontury (f. V(sub)R, S) wykazują wysoki stopień skomplikowania z uwagi na dużą złożoność procesów emisji. W celu interpretacji otrzymanych wyników wykonano symulację widm, wykorzystując przy tym model, którego funkcjonalność sprawdzono wcześniej badając te QDs techniką DLTS w modzie przemiatania temperatury (TS-DLTS).

EN

A method is presented, which enables to differ between various emission processes for charge carriers leaving quantum confined energy states in quantum dots (QDs). It is based on measurements of DLTS signal, S, as a function of the repetition frequency of electrical pulses, f, and reverse bias voltage, V(sub)R, with data representation as contour maps on a (f, (sub)R)-plane. In such a plot, tunneling processes should give rise to contours with positive slopes, whereas thermal processes should reflect in negatively sloped contours. When using the method to study the processes in InAs/GaAs QDs a more complex plot is obatined as a result of a complexity of the emission phenomena. In order to interpret the data theoretical calculations were performed with a model, the validity of which was confirmed when studying the InAs/GaAs QDs by themperature scanned DLTS (TS-DLTS). It takes into account thermal processes, pure tunneling and mixture of these, which occur in the two energy system with the ground slates s and excited states p. On the basis of teoretical results and comparison with experimental data at 45 K on the same (f, (sub)R, S)-plot it was concluded that a two-step thermal emission from s to p and further to the conduction band and thermal s to p processes followed by tunneling to the conduction band are the main proceses, that occur in the InAs/GaAs QDs. The method presented here is an alternantive approach to that earlier presented for identification of emission processes in QDs based on TS-DLTS.

2

Analiza wymiarów samozorganizowanych kropek kwantowych z InAs/GaAs wykonanych techniką MBE

Kaczmarczyk M., Piotrowski T., Kaniewska M., Engström O., Pisicator J., Sadeghi M., Pawłowski S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 2

39-42

PL

Samozorganizowane kropki kwantowe wykonano z InGa/GaAs na podłożu (100) GaAs metodą epitaksji z wiązek molekularnych w modzie Strańskiego-Krastanowa techniką przerywanego wzrostu. Do charakteryzacji kropek i oceny ich jednorodności wykorzystano mikroskop sił atomowych. Analiza statystyczna rozmiarów kropek wykazała bimodalny rozkład wielkości, który wskazuje na obecność dwóch grup kropek kwantowych istotnie różniących się wymiarami i gęstością. Dominująca grupa kropek miała wymiary 5,9 i 35,4 nm odpowiednio dla wysokości i średnicy, a niejednorodność w stosunku do średnich rozmiarów była na dobrym poziomie 10%. Natomiast duże kropki były bardzo nieregularne, jednak miały małą gęstość powierzchniową około 1 × 109 cm-2 i o rząd wielkości mniejszą w porównaniu do gęstości mniejszych kropek kwantowych. Technika przerywanego wzrostu w zoptymalizowanych warunkach pozwala uzyskać grupę dobrze zdefiniowanych kropek kwantowych.

EN

Self-organized InAs/GaAs quantum dots were prepared on (100) GaAs substrates by a solid source molecular beam epitaxy in Stranski-Krastanov growth mode using growth interruption technique. Atomie force microscopy was used to characterize the dots and to conclude on the dot size uniformity. Statistical analysis of the dot size variation revealed a bimodal size distribution, which indicates the presence of two dot families differing significantly in their size and density. The dominating dots were 5.9 and 35.4 nm in height and diameter, respectively and were uniform to within 10% of the average sizes. By contrast larger dots were extremely irregular however, they were fo-und at a Iow areał density of about 1 × 109 cm-2, which was one order of the magnitude lower comparing to density of the smaller dots. On the basis of the obtained results, it is concluded that the growth interruption technique is a powerful tool in obtaining well defined quantum dots when growing under optimized conditions.

3

Wpływ grubości epitaksjalnych warstw InAs na GaAs wykonywanych w technologii MBE, na ich parametry transportu ładunków elektrycznych

Wolkenberg A., Przesławski T.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2007

|

Vol. 48, nr 7

39-44

PL

Otrzymywanie czystych epitaksjalnych warstw InAs/GaAs o dużej perfekcji krystalograficznej jest możliwe metodą epitaksji z wiązek molekularnych [2]. W warstwach tych obserwowane jest anomalne zachowanie R H (T) tj. występowanie maksimum w temperaturach około 50K i spadek wartości poniżej tej temperatury, co odpowiada anomalnej zależności n H (T). W warstwach InAs w niskich temperaturach w wyniku występowania naprężeń (skutkiem niedopasowania sieciowego) występują anomalne zjawiska transportu [3]. Stwierdzono w przypadku występowania anomalnych wartości R H w InAs, że dla poprawnego rozwiązania równania neutralności należy dodać do koncentracji elektronów dodatkowy składnik X, związany ze stanami typu donorowego i akceptorowego [2]. Składnik X mogą stanowić domieszki o różnych energiach aktywacji położonych pod dnem lub nieco ponad dnem pasma przewodnictwa.

EN

Molecular beam epitaxy allow to obtain pure InAs layers with big crystallographic perfection [2]. We observed in this layers anomalous behaviour of R H (T) ie. Maximum value at temperature ~50K and decrease in temperature lower as 50K what is equivalent to anomalous increase of n H (T). In the epitaxial layers of InAs at low temperatures as a result of of strain between the layer and GaAs substrate we observe the transport by two or more charge carriers [3]. It was stated, that in the case of anomalous values of R H (T) we must add to concentration of charges the component X during solving of the neutrality equation. This component may be acceptor or donor like [2]. X component may be energetically localized little under bottom of conductivity band or above it.

4

Parametry galwanomagnetyczne i przewodnościowe warstw epitaksjalnych MBE z InAs/GaAs, In0,53Ga0,47As/InP i GaAs/GaAs

Wolkenberg A., Przesławski T.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2007

|

Vol. 48, nr 6

26-30

PL

Przedstawiono przegląd problemów pomiarowych parametrów transportowych epitaksjalnych warstw MBE z InAs/GaAs, In0,53Ga0,47As/InP i GaAs/GaAs przy stosowaniu do pomiarów pola magnetycznego. Opisano wpływ temperatury pomiaru na dokładność wyników. Zwrócono uwagę na dobór właściwych wartości natężenia pola magnetycznego. Wnioskowano, że porównywanie mierzonych wartości z obliczanymi teoretycznie przynosiło najlepsze rezultaty w przypadku warstw GaAs.

EN

There were described very broadly the problems connected with measurements of the charge transport parameters of the epitaxially grown in MBE layers of InAs/GaAs, In0.53Ga047As/InP and GaAs/GaAs by galvanomagnetic method. The temperaturę influence on measure accuracy was mentioned. Also the choice of right magnetic field value was presented. The best results of the comparison between theoretically calculated values and that measured were obtained on GaAs samples.