Фотопровідність та фотопольова емісія в багатошарових Si/Ge гетероструктурах із квантовими точками
Дослiджено спектри поздовжньої фотопровiдностi та вольтампернi характеристики фотопольової електронної емiсiї багатошарових гетероструктур Ge/Si з квантовими точками SiGe. Зображення верхнього шару, зробленi за допомогою атомносилової мiкроскопiї, показали, що наноострiвцi мали форму тетраедральних...
Saved in:
| Date: | 2010 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Відділення фізики і астрономії НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/13426 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Фотопровідність та фотопольова емісія в багатошарових Si/Ge гетероструктурах із квантовими точками / С.В. Кондратенко, О.В. Вакуленко, Ю.М. Козирев, М.Ю. Рубежанська, О.А. Дадикін, А.Г. Наумовець, С. Хофер, С. Тайхерт // Укр. фіз. журн. — 2010. — Т. 55, № 4. — С. 381-388. — Бібліогр.: 25 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862745163769577472 |
|---|---|
| author | Кондратенко, С.В. Вакуленко, О.В. Козирев, Ю.М. Рубежанська, М.Ю. Дадикін, О.А. Наумовець, А.Г. Хофер, С. Тайхерт, С. |
| author_facet | Кондратенко, С.В. Вакуленко, О.В. Козирев, Ю.М. Рубежанська, М.Ю. Дадикін, О.А. Наумовець, А.Г. Хофер, С. Тайхерт, С. |
| citation_txt | Фотопровідність та фотопольова емісія в багатошарових Si/Ge гетероструктурах із квантовими точками / С.В. Кондратенко, О.В. Вакуленко, Ю.М. Козирев, М.Ю. Рубежанська, О.А. Дадикін, А.Г. Наумовець, С. Хофер, С. Тайхерт // Укр. фіз. журн. — 2010. — Т. 55, № 4. — С. 381-388. — Бібліогр.: 25 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| description | Дослiджено спектри поздовжньої фотопровiдностi та вольтампернi характеристики фотопольової електронної емiсiї багатошарових гетероструктур Ge/Si з квантовими точками SiGe. Зображення верхнього шару, зробленi за допомогою атомносилової мiкроскопiї, показали, що наноострiвцi мали форму тетраедральних пiрамiдок з розмiрами 30 нм у пiдвалинi та 2 нм висотою. Середня густина їх розподiлу по поверхнi пiдкладки складала близько 10^12 см^-2. Структури дослiджено за допомогою спектроскопiї фотоструму при 77 K в дiапазонi hv вiд 0,29 eВ до 1,0 eВ. Спостерiгали два пiки поздовжнього фотоструму з максимумами за 0,32 eВ та 0,34 eВ, якi пояснено внутрiшньозонними переходами мiж локалiзованими станами у валентнiй зонi наноострiвцiв. Спостерiгався пiк струму на кривiй I–V фотопольової електронної емiсiї з квантових точок, який пов’язано з резонансним тунелюванням електронiв iз валентної зони Si у вакуум через рiвнi квантування у квантових точках. Внутрiшньозоннi переходи з локалiзованих станiв у валентнiй зонi наноострiвцiв Ge зумовлюють фотострум та фотопольову емiсiю електронiв, спостережуванi в гетероструктурах Si/Ge iз квантовими точками.
Исследовались спектры продольной фотопроводимости и вольт-амперная характеристика фотополевой электронной эмиссии многослойных гетероструктур Ge/Si с квантовыми точками SiGe. Изображения верхнего слоя, сделанные с помощью атомно-силовой микроскопии, показали, что наноостровки имели форму тетраэдральных пирамидок с размерами 30 нм в основе и 2 нм высотой. Средняя плотность их распределения по поверхности подложки составляла приблизительно 10^12 см^-2. Структуры исследовались с помощью спектроскопии фототока при 77 K в диапазоне hv от 0,29 эВ до 1,0 эВ. Наблюдались два пика продольного фототока с максимумами при 0,32 эВ и 0,34 эВ, которые объяснялись внутризонными переходами между локализированными состояниями в валентной зоне наноостровков. Наблюдался пик тока на кривой I–V фотополевой электронной эмиссии из квантовых точек, который мы связываем с резонансным туннелированием электронов из валентной зоны Si в вакуум через уровни квантования в квантовых точках. Внутризонные переходы с локализированных состояний в валентной зоне наноостровков Ge обуславливают фототок и фотополевую эмиссию электронов, наблюдаемые в гетероструктурах Si/Ge с квантовыми точками.
Lateral photoconductivity spectra and current-voltage characteristics of field-assisted photoemission from multilayer Ge/Si heterostructures with SiGe quantum dots (QDs) have been studied. Atomic force microscopy images of the top layer showed that nanoislands were tetrahedral pyramids by shape, about 30 nm in base and about 2 nm in height. Their average surface concentration is about 10^10 cm^-2. The photocurrent spectroscopy studies of the structures are carried out at a temperature of 77 K and in the quantum energy range from 0.29 to 1.0 eV. Two peaks of the lateral photocurrent with the maxima observed at 0.32 and 0.34 eV are explained by intraband transitions between localized states in the valence band of nanoislands. A peak observed in the I–V curve of the field-enhanced photoemission from QDs is associated with the resonant tunneling of electrons from the Si valence band into vacuum via quantized energy levels in QDs. The intraband transitions from localized states in the valence band of Ge nanoislands are found to be responsible for the photocurrent and the field-enhanced photoemission of electrons observed in the Si/Ge heterostructures with QDs under study.
|
| first_indexed | 2025-12-07T20:39:27Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-13426 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2071-0194 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T20:39:27Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Відділення фізики і астрономії НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Кондратенко, С.В. Вакуленко, О.В. Козирев, Ю.М. Рубежанська, М.Ю. Дадикін, О.А. Наумовець, А.Г. Хофер, С. Тайхерт, С. 2010-11-08T16:59:51Z 2010-11-08T16:59:51Z 2010 Фотопровідність та фотопольова емісія в багатошарових Si/Ge гетероструктурах із квантовими точками / С.В. Кондратенко, О.В. Вакуленко, Ю.М. Козирев, М.Ю. Рубежанська, О.А. Дадикін, А.Г. Наумовець, С. Хофер, С. Тайхерт // Укр. фіз. журн. — 2010. — Т. 55, № 4. — С. 381-388. — Бібліогр.: 25 назв. — укр. 2071-0194 PACS 73.63.-b; 79.60.Jv; 85.45.Db. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/13426 535.215 Дослiджено спектри поздовжньої фотопровiдностi та вольтампернi характеристики фотопольової електронної емiсiї багатошарових гетероструктур Ge/Si з квантовими точками SiGe. Зображення верхнього шару, зробленi за допомогою атомносилової мiкроскопiї, показали, що наноострiвцi мали форму тетраедральних пiрамiдок з розмiрами 30 нм у пiдвалинi та 2 нм висотою. Середня густина їх розподiлу по поверхнi пiдкладки складала близько 10^12 см^-2. Структури дослiджено за допомогою спектроскопiї фотоструму при 77 K в дiапазонi hv вiд 0,29 eВ до 1,0 eВ. Спостерiгали два пiки поздовжнього фотоструму з максимумами за 0,32 eВ та 0,34 eВ, якi пояснено внутрiшньозонними переходами мiж локалiзованими станами у валентнiй зонi наноострiвцiв. Спостерiгався пiк струму на кривiй I–V фотопольової електронної емiсiї з квантових точок, який пов’язано з резонансним тунелюванням електронiв iз валентної зони Si у вакуум через рiвнi квантування у квантових точках. Внутрiшньозоннi переходи з локалiзованих станiв у валентнiй зонi наноострiвцiв Ge зумовлюють фотострум та фотопольову емiсiю електронiв, спостережуванi в гетероструктурах Si/Ge iз квантовими точками. Исследовались спектры продольной фотопроводимости и вольт-амперная характеристика фотополевой электронной эмиссии многослойных гетероструктур Ge/Si с квантовыми точками SiGe. Изображения верхнего слоя, сделанные с помощью атомно-силовой микроскопии, показали, что наноостровки имели форму тетраэдральных пирамидок с размерами 30 нм в основе и 2 нм высотой. Средняя плотность их распределения по поверхности подложки составляла приблизительно 10^12 см^-2. Структуры исследовались с помощью спектроскопии фототока при 77 K в диапазоне hv от 0,29 эВ до 1,0 эВ. Наблюдались два пика продольного фототока с максимумами при 0,32 эВ и 0,34 эВ, которые объяснялись внутризонными переходами между локализированными состояниями в валентной зоне наноостровков. Наблюдался пик тока на кривой I–V фотополевой электронной эмиссии из квантовых точек, который мы связываем с резонансным туннелированием электронов из валентной зоны Si в вакуум через уровни квантования в квантовых точках. Внутризонные переходы с локализированных состояний в валентной зоне наноостровков Ge обуславливают фототок и фотополевую эмиссию электронов, наблюдаемые в гетероструктурах Si/Ge с квантовыми точками. Lateral photoconductivity spectra and current-voltage characteristics of field-assisted photoemission from multilayer Ge/Si heterostructures with SiGe quantum dots (QDs) have been studied. Atomic force microscopy images of the top layer showed that nanoislands were tetrahedral pyramids by shape, about 30 nm in base and about 2 nm in height. Their average surface concentration is about 10^10 cm^-2. The photocurrent spectroscopy studies of the structures are carried out at a temperature of 77 K and in the quantum energy range from 0.29 to 1.0 eV. Two peaks of the lateral photocurrent with the maxima observed at 0.32 and 0.34 eV are explained by intraband transitions between localized states in the valence band of nanoislands. A peak observed in the I–V curve of the field-enhanced photoemission from QDs is associated with the resonant tunneling of electrons from the Si valence band into vacuum via quantized energy levels in QDs. The intraband transitions from localized states in the valence band of Ge nanoislands are found to be responsible for the photocurrent and the field-enhanced photoemission of electrons observed in the Si/Ge heterostructures with QDs under study. Дослiдження здiйснювалося в межах Україно-австрiйського проекту М/139-2007 та програми фундаментальних дослiджень НАН України “Наноструктурнi системи, наноматерiали, нанотехнологiї” згiдно з проектом №907. uk Відділення фізики і астрономії НАН України Оптика, лазери, квантова електроніка Фотопровідність та фотопольова емісія в багатошарових Si/Ge гетероструктурах із квантовими точками Фотопроводимость и фотополевая эмиссия в многослойных Si/Ge гетероструктурах с квантовыми точками Photoconductivity and Field-Assisted Photoemission in Multilayer Si/Ge Heterostructures with Quantum Dots Article published earlier |
| spellingShingle | Фотопровідність та фотопольова емісія в багатошарових Si/Ge гетероструктурах із квантовими точками Кондратенко, С.В. Вакуленко, О.В. Козирев, Ю.М. Рубежанська, М.Ю. Дадикін, О.А. Наумовець, А.Г. Хофер, С. Тайхерт, С. Оптика, лазери, квантова електроніка |
| title | Фотопровідність та фотопольова емісія в багатошарових Si/Ge гетероструктурах із квантовими точками |
| title_alt | Фотопроводимость и фотополевая эмиссия в многослойных Si/Ge гетероструктурах с квантовыми точками Photoconductivity and Field-Assisted Photoemission in Multilayer Si/Ge Heterostructures with Quantum Dots |
| title_full | Фотопровідність та фотопольова емісія в багатошарових Si/Ge гетероструктурах із квантовими точками |
| title_fullStr | Фотопровідність та фотопольова емісія в багатошарових Si/Ge гетероструктурах із квантовими точками |
| title_full_unstemmed | Фотопровідність та фотопольова емісія в багатошарових Si/Ge гетероструктурах із квантовими точками |
| title_short | Фотопровідність та фотопольова емісія в багатошарових Si/Ge гетероструктурах із квантовими точками |
| title_sort | фотопровідність та фотопольова емісія в багатошарових si/ge гетероструктурах із квантовими точками |
| topic | Оптика, лазери, квантова електроніка |
| topic_facet | Оптика, лазери, квантова електроніка |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/13426 |
| work_keys_str_mv | AT kondratenkosv fotoprovídnístʹtafotopolʹovaemísíâvbagatošarovihsigegeterostrukturahízkvantovimitočkami AT vakulenkoov fotoprovídnístʹtafotopolʹovaemísíâvbagatošarovihsigegeterostrukturahízkvantovimitočkami AT kozirevûm fotoprovídnístʹtafotopolʹovaemísíâvbagatošarovihsigegeterostrukturahízkvantovimitočkami AT rubežansʹkamû fotoprovídnístʹtafotopolʹovaemísíâvbagatošarovihsigegeterostrukturahízkvantovimitočkami AT dadikínoa fotoprovídnístʹtafotopolʹovaemísíâvbagatošarovihsigegeterostrukturahízkvantovimitočkami AT naumovecʹag fotoprovídnístʹtafotopolʹovaemísíâvbagatošarovihsigegeterostrukturahízkvantovimitočkami AT hofers fotoprovídnístʹtafotopolʹovaemísíâvbagatošarovihsigegeterostrukturahízkvantovimitočkami AT taiherts fotoprovídnístʹtafotopolʹovaemísíâvbagatošarovihsigegeterostrukturahízkvantovimitočkami AT kondratenkosv fotoprovodimostʹifotopolevaâémissiâvmnogosloinyhsigegeterostrukturahskvantovymitočkami AT vakulenkoov fotoprovodimostʹifotopolevaâémissiâvmnogosloinyhsigegeterostrukturahskvantovymitočkami AT kozirevûm fotoprovodimostʹifotopolevaâémissiâvmnogosloinyhsigegeterostrukturahskvantovymitočkami AT rubežansʹkamû fotoprovodimostʹifotopolevaâémissiâvmnogosloinyhsigegeterostrukturahskvantovymitočkami AT dadikínoa fotoprovodimostʹifotopolevaâémissiâvmnogosloinyhsigegeterostrukturahskvantovymitočkami AT naumovecʹag fotoprovodimostʹifotopolevaâémissiâvmnogosloinyhsigegeterostrukturahskvantovymitočkami AT hofers fotoprovodimostʹifotopolevaâémissiâvmnogosloinyhsigegeterostrukturahskvantovymitočkami AT taiherts fotoprovodimostʹifotopolevaâémissiâvmnogosloinyhsigegeterostrukturahskvantovymitočkami AT kondratenkosv photoconductivityandfieldassistedphotoemissioninmultilayersigeheterostructureswithquantumdots AT vakulenkoov photoconductivityandfieldassistedphotoemissioninmultilayersigeheterostructureswithquantumdots AT kozirevûm photoconductivityandfieldassistedphotoemissioninmultilayersigeheterostructureswithquantumdots AT rubežansʹkamû photoconductivityandfieldassistedphotoemissioninmultilayersigeheterostructureswithquantumdots AT dadikínoa photoconductivityandfieldassistedphotoemissioninmultilayersigeheterostructureswithquantumdots AT naumovecʹag photoconductivityandfieldassistedphotoemissioninmultilayersigeheterostructureswithquantumdots AT hofers photoconductivityandfieldassistedphotoemissioninmultilayersigeheterostructureswithquantumdots AT taiherts photoconductivityandfieldassistedphotoemissioninmultilayersigeheterostructureswithquantumdots |