Эпитаксиальные наноструктуры InGaN, выращенные в порах анодного оксида алюминия на Si

Разработан и исследован метод формирования перфорированных плёнок АОА с регулярной ячеисто-пористой структурой и удалённым барьерным оксидным слоем при анодной поляризации системы Al/n-Si. Отработаны технологические режимы селективного роста полупроводниковых соединений InGaN в порах модифицированны...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Дата:	2011
Автори:	Горох, Г.Г., Соловей, Д.В., Лабунов, В.А., Осинский, В.И., Мазунов, Д.О.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2011
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/75192
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Эпитаксиальные наноструктуры InGaN, выращенные в порах анодного оксида алюминия на Si / Г.Г. Горох, Д.В. Соловей, В.А. Лабунов, В.И. Осинский, Д.О. Мазунов // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2011. — Т. 9, № 4. — С. 913-923. — Бібліогр.: 29 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859743926256140288
author	Горох, Г.Г. Соловей, Д.В. Лабунов, В.А. Осинский, В.И. Мазунов, Д.О.
author_facet	Горох, Г.Г. Соловей, Д.В. Лабунов, В.А. Осинский, В.И. Мазунов, Д.О.
citation_txt	Эпитаксиальные наноструктуры InGaN, выращенные в порах анодного оксида алюминия на Si / Г.Г. Горох, Д.В. Соловей, В.А. Лабунов, В.И. Осинский, Д.О. Мазунов // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2011. — Т. 9, № 4. — С. 913-923. — Бібліогр.: 29 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
description	Разработан и исследован метод формирования перфорированных плёнок АОА с регулярной ячеисто-пористой структурой и удалённым барьерным оксидным слоем при анодной поляризации системы Al/n-Si. Отработаны технологические режимы селективного роста полупроводниковых соединений InGaN в порах модифицированных матриц АОА методом гидридной газофазной эпитаксии. Полученные самоорганизованные наноструктуры InGaN в порах анодного оксида алюминия характеризуются кристаллографической неполярной α-ориентацией. Выполнены исследования катодолюминесценции полученных структур и проанализированы их спектральные характеристики. Розроблено та досліджено методу формування перфорованих плівок АОА з реґулярною комірчасто-поруватою структурою і віддаленим бар’єрним оксидним шаром при анодній поляризації системи Al/n-Si. Відпрацьовано технологічні режими селективного зростання напівпровідникових сполук InGaN у порах модифікованих матриць АОА методою гідридної газофазної епітаксії. Одержані самоорганізовані наноструктури InGaN в порах анодного оксиду алюмінію характеризуються кристалографічною неполярною α-орієнтацією. Виконано дослідження катодолюмінісценції одержаних структур і проаналізовано спектральні характеристики. Processes of self-organizing of porous anodic alumina on n-type Si substrates are investigated. A method for formation of regular highly ordered alumina films with open pores on semiconductor substrates is developed. Processes of selective hydride gas-phase epitaxial growth of InGaN semiconductor nanostructures in the pores of the alumina modified matrixes are studied. Optical and electrophysical properties of InGaN nanosystems and corresponding correlation of technological regimes are investigated. Selforganized InGaN nanostructures localized in anodic alumina pores have nonpolar α-crystallographic orientation. Cathodoluminescence of fabricated structures and their spectral characteristics are investigated and analysed.
first_indexed	2025-12-01T20:26:11Z
format	Article
fulltext	913 PACS numbers:68.37.Hk, 68.55.J-,78.60.Hk,78.66.Fd,78.67.Rb,81.05.Rm, 81.40.Tv Эпитаксиальные наноструктуры InGaN, выращенные в порах анодного оксида алюминия на Si Г. Г. Горох, Д. В. Соловей, В. А. Лабунов, В. И. Осинский, Д. О. Мазунов Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, ул. П. Бровки, д. 6, 220013 Минск, Беларусь *Научно-исследовательский институт микроприборов НАН Украины, ул. Северо-Сырецкая, 3, 04136 Киев, Украина Разработан и исследован метод формирования перфорированных плёнок АОА с регулярной ячеисто-пористой структурой и удалённым барьерным оксидным слоем при анодной поляризации системы Al/n-Si. Отработаны технологические режимы селективного роста полупроводниковых соеди- нений InGaN в порах модифицированных матриц АОА методом гидрид- ной газофазной эпитаксии. Полученные самоорганизованные нанострук- туры InGaN в порах анодного оксида алюминия характеризуются кри- сталлографической неполярной α-ориентацией. Выполнены исследова- ния катодолюминесценции полученных структур и проанализированы их спектральные характеристики. Розроблено та досліджено методу формування перфорованих плівок АОА з реґулярною комірчасто-поруватою структурою і віддаленим бар’єрним оксидним шаром при анодній поляризації системи Al/n-Si. Відпрацьова- но технологічні режими селективного зростання напівпровідникових сполук InGaN у порах модифікованих матриць АОА методою гідридної газофазної епітаксії. Одержані самоорганізовані наноструктури InGaN в порах анодного оксиду алюмінію характеризуються кристалографічною неполярною α-орієнтацією. Виконано дослідження катодолюмінісценції одержаних структур і проаналізовано спектральні характеристики. Processes of self-organizing of porous anodic alumina on n-type Si substrates are investigated. A method for formation of regular highly ordered alumina films with open pores on semiconductor substrates is developed. Processes of selective hydride gas-phase epitaxial growth of InGaN semiconductor nanostructures in the pores of the alumina modified matrixes are studied. Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies 2011, т. 9, № 4, сс. 913—923 © 2011 ІМФ (Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України) Надруковано в Україні. Фотокопіювання дозволено тільки відповідно до ліцензії 914 Г. Г. ГОРОХ, Д. В. СОЛОВЕЙ, В. А. ЛАБУНОВ и др. Optical and electrophysical properties of InGaN nanosystems and corre- sponding correlation of technological regimes are investigated. Self- organized InGaN nanostructures localized in anodic alumina pores have non- polar α-crystallographic orientation. Cathodoluminescence of fabricated structures and their spectral characteristics are investigated and analysed Ключевые слова: соединения InGaN, наноструктурированные плёнки, пористые матрицы, пористый анодный оксид алюминия, люминесцен- ция. (Получено 18 ноября 2010 г.) 1. ВВЕДЕНИЕ Широкозонные полупроводники GaN и InGaN, как и другие N(III)- полупроводники, привлекают внимание многих исследователей ввиду возможности создания синих лазеров [1, 2] и излучателей света в видимом и ближнем ультрафиолетовом диапазоне, а также оптоэлектронных сверхвысокочастотных и высокотемпературных приборов [3, 4]. Интерес к получению таких структур обусловлен перспективами интеграции N(III)-полупроводников и кремниевой электроники, возможностью использования подложек больших (до 150—200 мм) размеров, их низкой стоимостью, хорошей электриче- ской проводимостью, а так же получением ‘template’ структур. Од- нако большое различие постоянных решетки (17%) и коэффициен- тов термического расширения (33%) нитрида галлия и кремния яв- ляются причиной возникновения высокой плотности дефектов раз- личной природы в эпитаксиальном слое нитрида галлия при непо- средственном выращивании его на кремнии. Для успешного реше- ния этих проблем прилагаются значительные усилия и предлага- ются успешные инженерные решения и методики. В частности, для подавления процесса возникновения трещин и снижения уровня деформации эпитаксиального полупроводникового нитридного слоя формируют барьерные промежуточные слои {SiC/Si(111), AlN- GaN/SiC/Si(111) и GaN/AlN-GaN/SiC/Si(111)} [5—7]. Такой подход, а также разработанное уникальное оборудование позволило создать InGaN/GaN гетероструктуры на 200 мм сапфировых и (111) крем- ниевых пластинах с относительно низким содержанием дефектов, высокой степенью однородности [8, 9]. Вместе с тем, весьма пер- спективным является альтернативный путь преодоления такой проблемы – предлагается создавать периодические наноструктуры или наноструктурированные пленки на основе полупроводниковых соединений А IIIВV на низкоомных серийно выпускаемых кремние- вых пластинах. Уже теоретически предсказано, что низкоразмер- ные эффекты квантового ограничения в наноразмерных нитях, дисках, точках, проводах, колоннах и т.п. из соединений А IIIВV ЭПИТАКСИАЛЬНЫЕ НАНОСТРУКТУРЫ InGaN, ВЫРАЩЕННЫЕ В ПОРАХ 915 приведут к снижению плотности дефектов в несплошной пленке и рассматриваются как наиболее перспективные для улучшения ка- чества оптических приборов (светодиодов, лазеров, фотоприемни- ков) и наноструктур [1, 10]. Совмещение элементов электроники на кремнии с периодическими наноструктурами А IIIВV, созданными на этих же подложках, открывает широкие перспективы создания сложных функциональных устройств на одном чипе (Si/АIIIВV) [11, 12]. Формирование низкоразмерных объектов базируется на эффек- тах самоорганизации при их динамическом росте [13] в результате спонтанно протекающих при поверхностных химических реакциях в неравновесных самоорганизующихся процессах [14]. Конкурен- ция между диффузией (ростом) и химическими реакциями может вести к формированию стационарных островков активного роста с размерами, значительно меньшими характерных диффузионных длин (≅ мкм) и лежащих в субмикронном и нанометровом диапа- зоне, в частности, так были получены квантово-размерные наноко- лонны GaN [15]. Однако подобные структуры не отличаются одно- родностью и регулярностью, а их структурные и геометрические характеристики сильно зависят от условий формирования и плохо воспроизводимы. Многообещающим при решении данной проблемы является со- здание периодических столбиковых наноструктур в порах диэлек- трических матриц, в частности, высокоупорядоченных матриц анодного оксида алюминия (АОА), обладающих регулярной ячеи- сто-пористой структурой, высокими электрофизическими, механи- ческими, термическими и уникальными оптическими свойствами [16]. Для реализации подобных столбиковых структур необходимо на поверхности кремниевой пластины создать пористую матрицу с требуемой наноструктурой, чтобы использовать ее в дальнейшем в качестве шаблона для последующего управляемого эпитаксиально- го роста соединений А IIIВV. Для реализации подобных структур, состоящих из массивов вер- тикально ориентированных низкоразмерных столбиковых образо- ваний из соединений А IIIВV, необходимо, прежде всего, на поверхно- сти кремниевой пластины создать пористую матрицу со сквозной нанопористостью, имеющую требуемую конфигурацию и микро- геометрию, чтобы использовать ее в дальнейшем в качестве маски для последующего заполнения пор соединениями нитридов ІІІ-й группы. Предполагается, что синтезируемые в порах нанопровода или столбиковые структуры будут химически связаны с поверхно- стью исходной кремниевой подложки, которая будет способство- вать зародышеобразованию в местах удаленного барьерного слоя анодного оксида во время роста нового наноструктурированного эпитаксиального слоя. Среди известных методов эпитаксиального 916 Г. Г. ГОРОХ, Д. В. СОЛОВЕЙ, В. А. ЛАБУНОВ и др. роста полупроводниковых пленок для селективного синтеза нано- структур в порах АОА наиболее подходят методы МОС гидридной или хлорид-гидридной эпитаксии [17, 18], которые благодаря вы- соким достигаемым скоростям роста пригодны также для объемно- го роста кристаллов [19]. В качестве материала для синтеза в пори- стых матрицах весьма привлекательным является твердый раствор InGaN [11], перспективного полупроводника в коротковолновом оптическом диапазоне. В настоящей работе приведены результаты комплекса экспери- ментальных работ по исследованию разных проблем, связанных с получением столбиковых матричных структур на основе твердых растворов нитрида индий—галлия в порах модифицированного анодного оксида алюминия непосредственно на поверхности крем- ния n-типа, и выполнения исследований их структурных и люми- несцентных характеристик. 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Формирование низкопрофильных упорядоченных пористых мат- риц осуществляли методом двухстадийного электрохимического анодирования Al толщиной 1,5 мкм, нанесенного на n-Si подложки [20], в 0,2 М растворе щавелевой кислоты (6 мА/см2) при условиях обеспечивающих полное растворение барьерного оксидного слоя (БОС) у основания пор [21]. В результате на кремниевой подложке была сформирована упорядоченная матрица АОА толщиной 0,9 мкм с размером пор 70 нм и шагом между ними 150 нм. Селектив- ный эпитаксиальный рост InGaN выполняли с использованием ме- тода гидридной газофазной эпитаксии [22] на установке с верти- кальным реактором в две стадии (стадия образования буферного слоя и стадия непосредственно эпитаксиального роста). Сначала на подложке при температуре 550°С создавали тонкий зародышевый слой из InGaN толщиной ≅ 30 нм, после чего его отжигали при тем- пературе 800°С. Затем в потоке чистого аммиака при температуре около760°С выполняли высокотемпературный синтез наночастиц InGaN в порах АОА. Скорость потока газа-носителя составляла 1000 см 3/мин, скорость потока триметила галлия – 17 см 3/мин, скорость потока триметила индия – 420 см 3/мин, расстояние до подложки составляло 20 мм. Время процесса эпитаксии варьирова- ли от 3 до 30 мин. При выполнении данных условий были получены самоорганизованные массивы упорядоченных структур, микрогео- метрические параметры которых соответствовали размерам нано- шаблона из матрицы АОА. При этом формируемые в порах верти- кальные наноструктуры имели контакт с исходной кремниевой подложкой n-типа, что способствовало зарождению в этих областях нового эпитаксиального слоя и приводило к уменьшению числа де- ЭПИТАКСИАЛЬНЫЕ НАНОСТРУКТУРЫ InGaN, ВЫРАЩЕННЫЕ В ПОРАХ 917 фектов. Оптические свойства синтезированных структур были исследо- ваны путем записи спектров низкотемпературной микрокатодолю- минесценции при 90 К и анализа распределения интенсивности люминесценции по поверхности InGaN, наблюдаемого в электрон- ном микроскопе. Кристаллографическая структура полученных наносистем определялась путем изменения параметра θ/2θ при вы- полнении измерений дифракции рентгеновских лучей на автомати- чески управляемом рентгеновском дифрактометре. Поперечные сколы полученных образцов наблюдали в сканирующих электрон- ных микроскопах Hitachi S-806 и Hitachi S4800. Поверхность АОА до и после синтеза полупроводниковых соединений наблюдали в атомном силовом микроскопе. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ В результате выполненных исследований кинетических зависимо- стей изменения анодного напряжения при анодировании системы Al/n-Si предложен механизм формирования сквозных наноканалов в барьерном слое при достижении фронта анодирования поверхно- сти кремния, а также образования наноразмерных карманов в БОС на границе раздела АОА—кремний. При приближении фронта ано- дирования к поверхности кремния анионы кислорода О 2− , диффун- дируя из электролита сквозь барьерный слой к границе раздела АОА—кремний, разряжаются на кремнии и переходят в молеку- лярный кислород О2. В то же время ионизированный кислород, находящийся непосредственно в оксиде на границе с кремнием, окисляется и также переходит в молекулярную фазу О2, разрушая связи Al—O. В результате барьерный оксидный слой на границе с никелем растворяется и в нем образуются «нанокарманы», в кото- рых скапливается молекулярный кислород О2. Постепенно нанока- налы, через которые диффундируют анионы О 2− , расширяются, об- разуя сквозные каналы в барьерном слое, через которые кислород О2 начинает активно выходить на поверхность [23]. Электронно- микроскопические исследования (рис. 1) сформированных струк- тур показали, что в результате электрохимического анодирования исходной системы на дне каждой поры в БОС образовались цилин- дрические нанокарманы, соединенные с порами наноразмерными каналами. После выполнения операции порорасширения нанока- налы в барьерном слое увеличивались, образуя непосредственное продолжение пор к поверхности кремния. Таким образом, проано- дированная Al/Si структура стала представлять собой пленку АОА со сквозной пористостью, находящуюся в контакте с поверхностью кремния. Приготовленные матрицы были использованы для после- дующего синтеза наноструктур InGaN. 918 Синте ной в эк буферно Предвар матрицы пература ный сло ложки н зультате InGaN об ростях р пленкой пройти п пор пол Поэтому наиболее вые плен нут рост На ри АОА с си ального трехмер Рис. 1. П цы АОА, Г. Г. ГОР ез наностру ксперимент го слоя и рительные ы АОА сохр ах эпитакс ой образуе на дне пор е чего при бразуются роста вход й, из-за че по длине по лупроводни у нанопров е широких нки образу а. исунке 2, а интезирова роста для ные изобра а оверхность сформиров РОХ, Д. В. С уктур InGa тальной ча стадия неп исследова раняют ста сиального тся не тол АОА, но эпитакси также на ы больши го газообр ор к зароды иковыми ч водники In х порах. П уются по в а, б предст анными в н я этого обр ажения ма (а) и попер анной в 0,0 СОЛОВЕЙ, В. aN осущес асти, в две посредстве ания нанос абильные роста (око лько на по и на повер иальном ро поверхнос нства пор разные хим ышевому с частицами nGaN обра При малых всей длине тавлено м ней частиц разца соста атриц АОА речное сечен 5Мводном . А. ЛАБУНО твляли по е стадии (с енно эпита структур п параметры оло 800°С) оверхности рхности са осте центр сти оксида блокирую мические слою на дне и происход азуются то х скоростях пор буква микроизобр цами InGaN авляло 3 м А, полученн ние (б) низк растворещ ОВ и др. методике, тадия обра аксиальног оказали: п ы при высо ). При этом и кремние амого окси ы кристал . При высо ются образу реагенты н е пор, и зап дит неравн олько в от х полупров ально с пер ражение м N. Время э минуты. Ср ные на ато б копрофильн щавелевой ки , описан- азования го роста). пористые оких тем- м буфер- евой под- ида, в ре- ллизации оких ско- ующейся не могут полнение номерно. тдельных воднико- рвых ми- матрицы питакси- равнивая омном си- ной матри- ислоты. ЭПИТАКС ловом м можно у Все ст ково ори ными ти микроск фекты. сформир нм. Кри определя измерен ний диф ли един Рис. 2. П рованным Рис. 3. АС СИАЛЬНЫЕ микроскопе установить толбиковы иентирован ипами дефе копии был Минимал рованные в исталлогра ялась путе ий дифрак фракции на нственный а оверхность м InGaN в те а СМ-изображ НАНОСТРУ е до и пос наличие In е структур ны с осью ектов в так ли проника ьные лате в щавелево афическая ем измене кции рент а таких нан рефлекс п (а) и попер ечение 3 ми жения матри УКТУРЫ InG сле синтез nGaN в пор ры были ге ю перпенди ких структ ающие ди еральные окислом э я структур ения парам тгеновских ноструктур при 2θ = 5 речное сечен ин. ицыАОА до aN, ВЫРАЩ за нитрида рах. ексагональ икулярной урах по да слокации размеры лектролит ра получе метра θ/2θ х лучей. Р рированны 57,77°, что ние (б) матр о (а) и после ЩЕННЫЕ В П а (рисунок ьной фазы подложке анным элек и собствен нанопрово те, составл енных нан θ при вып Результаты ых пленках о соответст б рицы АОА с б е (б) синтеза ПОРАХ 919 к 3, а, б) и одина- е. Основ- ктронной нные де- одников, ляли ≅ 60 носистем полнении ы измере- х показа- твует ре- с синтези- а InGaN. 920 флексу наностру неполяр Оптич ваны пу минесце тенсивно получен несцентн представ тенсивно достаточ межзонн 2,42 эВ. связаны ветствия ченной н кристалл зуется лю Общая ное крис сравнени условиях свидетел сталличе Обычно пленках вания пр Рис. 4. С при 90 К. Г. Г. ГОР от криста уктуры InG ной α-орие ческие сво тем записи енции при ости люми ной нанос ном режим влялась соч остью люм чно узкой ным перех Участки с кристал я [24, 25]. Т наносистем лических д юминесцен я совокупн сталлическ ию с плос х. Низкие льствуют о еской стру высокая п х α-InGaN я ри создани Спектр низк . РОХ, Д. В. С ллографич GaN в пора ентацией. йства синт и спектров 90 К и ана инесценции системы пр ме для ли четанием я минесценци полосы (р ходам в н с низкой ллическим Таким обра мы демонст дефектов и нтными св ность полу кое качест кими слоя значения об относите уктуры и плотность д является гл ии эффекти котемперату СОЛОВЕЙ, В. ческих пл ах АОА бы тезированн в низкотем ализа коорд и по повер ри возбуж инии крае ярких учас ии. При эт рис. 4), кот нитриде ин интенсивн ми дефекта азом, боль трирует ни и дислокац ойствами, ученных да тво сформ ями InGaN полушири ельно низк связанны дислокаци лавным пр ивных свет урной микр . А. ЛАБУНО оскостей ( ыли монокр ных струк мпературно динатного рхности In ждении в м евой люми стков с вы том спектр торая соот ндий—галл ностью све ами и дисл ьшая часть изкую плот ций, а мень вызванны анных подт ированных N, выраще ины и их с кой плотно ых с ними ий и структ репятствие тодиодов на рокатодолю ОВ и др. (110). Пол ристаллич ктур были ой микрока распредел nGaN. Пов микрокато инесценци сокой и ни р состоит и тветствует лия с мак ечения мог локациями поверхнос тность собс ьшая – ха ыми дефект твердила у х наностру енными в лабая аниз ости дефек дислокац турных де ем для их и а таких стр юминесценц лученные ческими с исследо- атодолю- ления ин- верхность одолюми- ии InGaN изкой ин- из единой прямым симумом гут быть и несоот- сти полу- ственных арактери- тами. улучшен- уктур по сходных зотропия ктов кри- ций [26]. ефектов в использо- руктурах ции InGaN ЭПИТАКСИАЛЬНЫЕ НАНОСТРУКТУРЫ InGaN, ВЫРАЩЕННЫЕ В ПОРАХ 921 [27]. Поэтому низкая размерность и использование низкотемпера- турного буферного слоя InGaN позволило минимизировать плот- ность структурных дефектов в наших структурах, что подтвержде- но снижением полуширины двухкристаллической рентгеновской линии до 300—400 арксек. Вместе с тем необходимы дальнейшие исследования для более детального понимания механизма роста матричных наноструктур, роли низкотемпературного буфера для улучшения кристаллического качества нитридов, и для контроли- руемого получения бездислокационных нитевидных кристаллов со средним диаметром менее ≅ 50 нм и их использования в приборных структурах [28, 29]. 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Разработан и исследован метод формирования перфорированных пленок АОА с регулярной ячеисто-пористой структурой без БОС, размещенных непосредственно на кремниевых подложках n-типа проводимости (4,5 Ом⋅см). Данный метод обеспечивает безлитогра- фическое формирование регулярных диэлектрических нанопори- стых матриц контролируемых размеров с заданным пространствен- ным масштабированием. Отработаны технологические режимы се- лективного эпитаксиального роста в порах АОА полупроводнико- вых соединений InGaN методом гидридной газофазной эпитаксии, позволяющие получать нанопроводники данного соединения в каждой поре. Полученные самоорганизованные наноструктуры InGaN в порах анодного оксида алюминия являются монокристал- лическими и характеризуются неполярной α-ориентацией в направлении (110). Спектр катодолюминесценции для ярких со- стоит из единой достаточно узкой полосы, которая соответствует прямым межзонным переходам в нитриде индий—галлия, с макси- мумом 2,42 эВ. Сформированные столбиковые наноструктуры физически связа- ны с поверхностью исходной полупроводниковой подложки, кото- рая способствовала зародышеобразованию в местах удаленного ба- рьерного слоя анодного оксида во время роста нового эпитаксиаль- ного слоя и росту наноструктурированных пленок. Полученные пленки являются несплошными, и обладают малым количеством дефектов по сравнению с исходной поверхностью. Наноструктуры на основе пористого анодного оксида алюминия и полупроводникового соединения А IIIВV могут найти применение в производстве источников излучения в коротковолновом спектраль- ном диапазоне и построении как оптоэлектронных приборов, так и интегральных устройств КВЧ связи нового поколения. Работа выполнена при поддержке Белорусского республиканского 922 Г. Г. ГОРОХ, Д. В. СОЛОВЕЙ, В. А. ЛАБУНОВ и др. фонда фундаментальных исследований в рамках проекта №Ф09К- 126 по совместному конкурсу научных проектов БРФФИ−ГФФИУ. ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. S. Nakamura, M. Senoh, S. Nagahama, N. Iwasa, T. Yamada, T. Matsushita, H. Kiyoku, and Y. Sugimoto, Japan J. Appl. Phys., 35: L74 (1996). 2. S. Nakamura, G. Fasol, The Blue Laser Diode: GaN Based Light Emitters and Lasers (Berlin: Springer: 1997). 3. S. Nakamura, Science, 281: 956 (1998). 4. H. Morkoc, S. Strite, G. B. Gao, M. E. Lin, B. Sverdlov, and M. Burns, J. Appl. Phys., 76: 1363 (1994). 5. В. Н. Бессолов, В. М. Ботнарюк, Ю. В. Жиляев, Е. В. Коненкова, Н. К. Полетаев, С. Д. Раевский, С. Н. Родин, С. Л. Смирнов, Ш. Шарофидинов, М. П. Щеглов, H. S. Park, M. Koike, Письма в ЖТФ, 32, вып. 15: 60 (2006). 6. С. К. Гордеев, С. Б. Корчагина, С. А. Кукушкин, А. В. Осипов, Патент на изобретение РФ № 2286616 (27.10.2006). 7. V. N. Bessolov, Yu. V. Zhilyaev, and H. S. Park, United States Patent 20080023710 (01.31.2008). 8. R. Schreiner, A. R. Boyd, O. Rockenfeller, J. Kaeppeler, B. Schineller, and M. Heuken, CS MANTECH Conference (May 17th-20th, 2010, Portland, Or- egon, USA), р. 333. 9. A. R. Boyd, S. Degroote, M. Leys, F. Schulte, O. Rockenfeller etc., phys. stat. sol. C, 6, Iss. S2: S1045 (2009). 10. M. Yoshizawa, A. Kikuchi, M. Mori, N. Fujita, and K. Kishino, Japan J. Appl. Phys., 36: L459 (1997). 11. Y. Narukawa, M. Sano, T. Sakamoto, T. Yamada, and T. Mukai, physica status solidi a, 205, Iss. 5: 1081 (2008). 12. T. Zimmermann, D. Deen, Y. Cao, J. Simon, P. Fay, D. Jena, and H. G. Xing, IEEE Electron Device Letters, 29, Iss. 7: 661 (2008). 13. R. Notzel, J. Temmyo, and T. Tamamura, Nature, 369: 131 (1994). 14. M. Hildebrand, M. Kuperman, H. Wio, A. S. Mikhailov, and G. Ertl, Phys. Rev. Lett., 83: 1475 (1999). 15. В. В. Мамутин, Н. А. Черкашин, В. А. Векшин, В. Н. Жмерик, С. В. Иванов, Физика твердого тела, 43, вып. 1: 146 (2001). 16. Y. Lei, W. Cai, and G. Wilde, Progress in Materials Science, 52, Iss. 4: 465 (2007). 17. Yu. V. Melnik, A. E. Nikolaev, S. I. Stepanov, A. S. Zubrilov, I. P. Nikiti- na, K. V. Vassilevski, D. V. Tsvetkov, A. I. Babanin, Yu. G. Musikhin, V. V. Tretyakov, and V. A. Dmitriev, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 482: 245 (1998). 18. A. Nikolaev, Yu. Melnik, N. Kyznetsov, A. Strelchuk, A. Kovarsky, K. Vassilevski, and V. Dmitriev, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 482: 251 (1998). 19. Yu. V. Melnik, K. V. Vassilevski, I. P. Nikitina, A. I. Babanin, V. Yu. Da- vidov, and V. A. Dmitriev, MRS Internat. J. Nitride Semicond., 2: 39 (1997). 20. Соловей Д.В., Мозалев А.М., Горох Г.Г., Доклады БГУИР, № 6 (36): 65, ЭПИТАКСИАЛЬНЫЕ НАНОСТРУКТУРЫ InGaN, ВЫРАЩЕННЫЕ В ПОРАХ 923 (2008). 21. A. Mozalev, G. Gorokh, D. Solovei, and A. Poznyak, Proc. of Conference EMC 2004 (August 22—24, 2004, Antwerpen), p. 533. 22. В. И. Осинский, В. А. Лабунов, Г. Г. Горох, О. Д. Мазунов, Н. М. Ляхо- ва, Н. О. Ляхова, Д. В. Соловей, Электроника и связь, № 1—2 (42—43): 70 (2008). 23. V. Khatko, A. Mozalev, G. Gorokh, D. Solovei, F. Guirado, E. Llobet, and X. Correig, Journal of the Electrochemical Society, 155, Iss. 7: K116 (2008). 24. T. Kawashima, T. Hayakawa, M. Hayashi, T. Nagai, D. Iida, A. Miura, Y. Kasamatsu, M. Iwaya, S. Kamiyama, H. Amano, and I. Akasaki, phys. stat. sol. c, 5, Iss. 6: 2145 (2008). 25. A. Y. Polyakov, N. B. Smirnov, A. V. Govorkov, A. V. Markov, E. B. Ya- kimov, P. S. Vergeles, H. Amano, and T. Kawashima, Journal of Crystal Growth, 311, Iss. 10: 2923 (2009). 26. X. Q. Shen, T. Ide, M. Shimizu, and H. Okumura, Journal of Crystal Growth, 237−239: 1148 (2002). 27. G. Chen, M. Craven, A. Kim, A. Munkholm, S. Watanabe, M. Camras, W. Götz, and F. Steranka, physica status solidi a, 205, Iss. 5: 1086 (2008). 28. A. Kikuchi, M. Kawai, M. Tada, and K. Kishino, Japan J. Appl. Phys., 43: L1524 (2004). 29. C. F. Lin, J. H. Zheng, Z. J. Yang, J. J. Dai, D. Y. Lin, C. Y. Chang, Z. X. Lai, and C. S. Hong, Appl. Phys. Lett., 88: 083121 (2006).
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-75192
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1816-5230
language	Russian
last_indexed	2025-12-01T20:26:11Z
publishDate	2011
publisher	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
record_format	dspace
spelling	Горох, Г.Г. Соловей, Д.В. Лабунов, В.А. Осинский, В.И. Мазунов, Д.О. 2015-01-27T13:02:40Z 2015-01-27T13:02:40Z 2011 Эпитаксиальные наноструктуры InGaN, выращенные в порах анодного оксида алюминия на Si / Г.Г. Горох, Д.В. Соловей, В.А. Лабунов, В.И. Осинский, Д.О. Мазунов // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2011. — Т. 9, № 4. — С. 913-923. — Бібліогр.: 29 назв. — рос. 1816-5230 PACS numbers: 68.37.Hk, 68.55.J-, 78.60.Hk, 78.66.Fd, 78.67.Rb, 81.05.Rm, 81.40.Tv https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/75192 Разработан и исследован метод формирования перфорированных плёнок АОА с регулярной ячеисто-пористой структурой и удалённым барьерным оксидным слоем при анодной поляризации системы Al/n-Si. Отработаны технологические режимы селективного роста полупроводниковых соединений InGaN в порах модифицированных матриц АОА методом гидридной газофазной эпитаксии. Полученные самоорганизованные наноструктуры InGaN в порах анодного оксида алюминия характеризуются кристаллографической неполярной α-ориентацией. Выполнены исследования катодолюминесценции полученных структур и проанализированы их спектральные характеристики. Розроблено та досліджено методу формування перфорованих плівок АОА з реґулярною комірчасто-поруватою структурою і віддаленим бар’єрним оксидним шаром при анодній поляризації системи Al/n-Si. Відпрацьовано технологічні режими селективного зростання напівпровідникових сполук InGaN у порах модифікованих матриць АОА методою гідридної газофазної епітаксії. Одержані самоорганізовані наноструктури InGaN в порах анодного оксиду алюмінію характеризуються кристалографічною неполярною α-орієнтацією. Виконано дослідження катодолюмінісценції одержаних структур і проаналізовано спектральні характеристики. Processes of self-organizing of porous anodic alumina on n-type Si substrates are investigated. A method for formation of regular highly ordered alumina films with open pores on semiconductor substrates is developed. Processes of selective hydride gas-phase epitaxial growth of InGaN semiconductor nanostructures in the pores of the alumina modified matrixes are studied. Optical and electrophysical properties of InGaN nanosystems and corresponding correlation of technological regimes are investigated. Selforganized InGaN nanostructures localized in anodic alumina pores have nonpolar α-crystallographic orientation. Cathodoluminescence of fabricated structures and their spectral characteristics are investigated and analysed. Работа выполнена при поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований в рамках проекта №Ф09К-126 по совместному конкурсу научных проектов БРФФИ−ГФФИУ. ru Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Эпитаксиальные наноструктуры InGaN, выращенные в порах анодного оксида алюминия на Si Article published earlier
spellingShingle	Эпитаксиальные наноструктуры InGaN, выращенные в порах анодного оксида алюминия на Si Горох, Г.Г. Соловей, Д.В. Лабунов, В.А. Осинский, В.И. Мазунов, Д.О.
title	Эпитаксиальные наноструктуры InGaN, выращенные в порах анодного оксида алюминия на Si
title_full	Эпитаксиальные наноструктуры InGaN, выращенные в порах анодного оксида алюминия на Si
title_fullStr	Эпитаксиальные наноструктуры InGaN, выращенные в порах анодного оксида алюминия на Si
title_full_unstemmed	Эпитаксиальные наноструктуры InGaN, выращенные в порах анодного оксида алюминия на Si
title_short	Эпитаксиальные наноструктуры InGaN, выращенные в порах анодного оксида алюминия на Si
title_sort	эпитаксиальные наноструктуры ingan, выращенные в порах анодного оксида алюминия на si
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/75192
work_keys_str_mv	AT gorohgg épitaksialʹnyenanostrukturyinganvyraŝennyevporahanodnogooksidaalûminiânasi AT soloveidv épitaksialʹnyenanostrukturyinganvyraŝennyevporahanodnogooksidaalûminiânasi AT labunovva épitaksialʹnyenanostrukturyinganvyraŝennyevporahanodnogooksidaalûminiânasi AT osinskiivi épitaksialʹnyenanostrukturyinganvyraŝennyevporahanodnogooksidaalûminiânasi AT mazunovdo épitaksialʹnyenanostrukturyinganvyraŝennyevporahanodnogooksidaalûminiânasi

Эпитаксиальные наноструктуры InGaN, выращенные в порах анодного оксида алюминия на Si

Репозитарії

Схожі ресурси