Квантоворазмерные эффекты в двумерных гетероструктурах на основе ZnO, полученных методом импульсного лазерного напыления тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.03, кандидат физико-математических наук Лотин, Андрей Анатольевич

  • Лотин, Андрей Анатольевич
  • кандидат физико-математических науккандидат физико-математических наук
  • 2011, Шатура
  • Специальность ВАК РФ05.27.03
  • Количество страниц 149
Лотин, Андрей Анатольевич. Квантоворазмерные эффекты в двумерных гетероструктурах на основе ZnO, полученных методом импульсного лазерного напыления: дис. кандидат физико-математических наук: 05.27.03 - Квантовая электроника. Шатура. 2011. 149 с.

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Лотин, Андрей Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ И МЕТОДЫ ВЫРАЩИВАНИЯ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР).

1.1. Основные преимущества гетероструктур перед объемными полупроводниками.

1.1.1. Модель Андерсона для классификации гетероструктур.

1.1.2. Квантовая яма конечной глубины и с проницаемыми барьерами.

1.2. Методы и механизмы эпитаксиального роста тонких пленок и многослойных гетероструктур.

1.2.1. Методы молекулярно-лучевой и газо-фазовой эпитаксии гетероструктур.

1.2.2. Метод импульсного лазерного напыления.

1.2.3. Механизмы эпитаксиального роста тонких пленок.

1.3. Оксид цинка и его основные физические свойства.

1.4. Экситоны в полупроводниках.

1.4.1. Экситоны в оксиде цинка.

1.4.2. Температурное поведение экситонов.

1.5. Гетероструктуры на основе оксида цинка.

1.6. Приборное применение оксида цинка.

1.7. Выводы.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ.

2.1. Экспериментальная установка для импульсного лазерного напыления.

2.2. Подготовка подложек.

2.3. Методы исследования образцов.

2.3.1. Исследование электрофизических свойств.

2.3.2. Рентгеноструктурный анализ.

2.3.3. Атомно-силовая и электронная сканирующая микроскопии.

2.3.4. Оптическая спектроскопия.

2.3.5. Низкотемпературные исследования.

2.3.6. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия.

2.4. Выводы.

ГЛАВА 3. ТОНКИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПЛЕНКИ ЪпО, 1У^хгп1хО, Сс^ПьуО И ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ НА ИХ ОСНОВЕ.

3.1. Пленки оксида цинка и тройные растворы на его основе.

3.1.1. Тонкие эпитаксиальные пленки оксида цинка.

3.1.2. Столбчатые наноструктуры 2пО.

3.1.3. Нанокластеры ХпО.

3.1.4. Пленки тройных растворов ]М^х7п1хО и Сс^щ.уО.

3.2. Квантовые ямы 1^хгп1хО/7пО.

3.2.1. Структурные свойства квантовых ям

§х7п1хО/2пО, полученных методом импульсного лазерного напыления.95,

3.2.2. Численный расчет энергии \e-\h перехода в квантовых ямах

§х7п].х0^п0 с помощью трансцендентного уравнения.

3.2.3. Экспериментальное наблюдение квантоворазмерных эффектов в МКЯ Ы^х1щ.хО/ХпО.

3.2.4. Стимулированное излучение в МКЯ М&^п^хО/гпО при оптической накачке.

3.3. Выводы.

ГЛАВА 4. СВЕТОДИОДЫ НА ОСНОВЕ ОКСИДА ЦИНКА.

4.1. Механизмы протекания тока в омических контактах полупроводник п-ХпО и ^-ваМ.:. металл.

4.2. Исследование сопротивлений металлических контактов к пленкам р-ваКи л-гпО.

4.3. Светоизлучающие гетероструктуры на основе оксида цинка.

4.4. Выводы.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Квантовая электроника», 05.27.03 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Квантоворазмерные эффекты в двумерных гетероструктурах на основе ZnO, полученных методом импульсного лазерного напыления»

Диссертационная работа посвящена созданию пленок тройных растворов и структур пониженной размерности на основе оксида цинка методом импульсного лазерного напыления, исследованию их структурных, оптических и электрических свойств, а также разработке светоизлучающих диодов на основе двойной гетероструктуры для элементной базы и устройств квантовой электроники.

Актуальность работы. Разработка методов создания новых структур пониженной размерности - квантовых ям (КЯ), нитей и квантовых точек и исследование их свойств диктуется потребностями быстро прогрессирующих современных нанотехнологий. Изучение наноструктур пониженной размерности имеет фундаментальное значение для понимания поведения вещества наноразмерных масштабов и представляет большой интерес для практического применения.

В квантовых ямах, вследствие ограничения носителей тока в узкозонном слое, проявляется эффект размерного квантования, обуславливающий новые свойства двумерных носителей тока. С помощью современных технологий осаждения пленок удается получать многослойные структуры с контролируемым составом и толщиной слоев, что позволяет конструировать параметры зонной структуры и энергетический спектр носителей тока. Достойное место среди методов эпитаксии полупроводниковых пленок и гетероструктур занимает метод импульсного лазерного напыления благодаря своей простоте и гибкости.

В последнее время наблюдается повышенный интерес исследователей к широкозонным полупроводникам, поскольку оптоэлектронные приборы на их основе способны работать в видимой и УФ спектральной областях. В качестве материалов для создания низкоразмерных структур широко используются такие полупроводники, как нитрид галлия, карбид кремния, селенид цинка и др. Среди них особое место занимает оксид цинка, поскольку он обладает рекордной среди полупроводников энергией связи экситонов (60 мэВ), температурной и радиационной стойкостью. Ожидается, что оптоэлектронные устройства на его основе будут способны работать в УФ диапазоне при температурах значительно превышающих комнатную. Применение квантоворазмерных систем на базе ZnO в качестве активной области в оптоэлектронных устройствах позволит увеличить их квантовую эффективность и снизить пороговую плотность тока.

По этой причине получение низкоразмерных структур на основе оксида цинка, в частности квантовых ям, и исследование квантоворазмерных эффектов в них представляется весьма перспективным как с фундаментальной, так и с практической точки зрения.

Целью работы является получение методом импульсного лазерного напыления эпитаксиальных пленок тройных растворов М§^П1.хО и Сс^п^уО, исследование квантоворазмерных эффектов в двумерных гетероструктурах на их основе, обуславливающих возможность управления энергией связи экситона и квантовой эффективностью люминесценции в квантовых ямах.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

1. Разработка и создание экспериментальной установки для вакуумного импульсного лазерного напыления тонких пленок тройных растворов, множественных квантовых ям (МКЯ) и светоизлучающих гетероструктур на основе оксида цинка.

2. Исследование пределов растворимости магния и кадмия в пленках тройных растворов М^^п^О и Сс1у7п1.уО с кристаллической структурой вюрцита и определение оптимальных условий эпитаксиального роста пленок тройных растворов.

3. Создание методом импульсного лазерного напыления множественных квантовых ям М£^П]хО/^пО, исследование их структурных и оптических свойств и определение соотношения разрывов в зоне проводимости и в валентной зоне (АЕс/АЕу).

4. Исследование эффектов размерного квантования в двумерных гетероструктурах М^^п ] .хО/2пО.

5. Исследование эффекта стимулированного излучения во множественных квантовых ямах MgxZnlxO/ZnO при оптической импульсной накачке.

6. Создание светоизлучающих диодов на основе двойной гетероструктуры М^^п 1 ,хО/Сс1у2п ] уО//?-ОаМ и исследование их электрооптических свойств.

Научная новизна результатов диссертационной работы, состоит в следующем:

1. Показано, что эпитаксиальные пленки М^^п^О и Сс1угп1.уО, полученные методом импульсного лазерного напыления, сохраняют кристаллическую структуру вюрцита при концентрациях магния и кадмия до 35 ат.% и 30 ат.% соответственно.

2. Установлено, что рассогласование параметров кристаллической решетки полученных пленок М^^п^О и С<ХуЪп\.уО в плоскости роста не превышает 1% в диапазоне концентраций магния 0<х<0,35 и кадмия 0<у<0,2, а разрыв ширины запрещенных зон достигает рекордного значения 1,3 эВ прих=0,35 иу=0,2.

3. Показано, что энергия связи экситона в двумерных гетероструктурах Мёо,27гпо,7зО/2пО с шириной ямы £и.=1,5 нм более чем в 2 раза превышает энергию связи экситона в объемном кристалле оксида цинка.

4. Установлено, что интенсивность фотолюминесценции множественных квантовых ям М£;х2п1.хО/2пО немонотонно изменяется с уменьшением ширины ямы Ьу,, достигая максимального значения при £и,=2,6 нм.

5. Впервые обнаружен эффект стимулированного излучения во множественных квантовых ямах ]^х2п1х0/2п0 в ближнем УФ диапазоне при оптической накачке эксимерным КгБ лазером. Порог стимулированного излучения зависит от ширины ямы минимальное значение составило 210 кВт/см при Д„=5,2 нм.

6. Впервые получена электролюминесценция диодов на основе двойной гетероструктуры п-ТпОН-ЪпО/р-ОоН и и-MgxZn1xO//-CdyZn1yO/íe>-GaN.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Метод импульсного лазерного напыления позволяет выращивать пленки тройных растворов М&^щ.хО и Сс1угп1уО со структурой вюрцита, разница ширины запрещенных зон которых достигает величины 1,3 эВ при рассогласовании параметров кристаллической решетки в плоскости роста (Аа/а) менее 1%.

2. Соотношение разрывов зон проводимости и валентной зоны {I\EclkEy) в гетероструктурах М^^п^О/^пО составляет 0,65/0,35 и не зависит от содержания магния в исследованном диапазоне растворимости.

3. Интенсивность фотолюминесценции, характеристическая температура Эйнштейна и энергия связи экситона в двумерных гетероструктурах М§х2п].х0^п0 зависят от ширины ямы немонотонно, проходя через максимум.

4. При оптической накачке квантовых ям М£^п1х0/£п0, выращенных на плоскопараллельных сапфировых подложках, наблюдается стимулированное излучение в ближнем УФ диапазоне, порог возбуждения которого зависит от ширины квантовой ямы.

Практическая значимость работы заключается в создании методом импульсного лазерного напыления двумерных гетероструктур на основе оксида цинка, которые могут быть применены в качестве активного элемента в устройствах квантовой электроники. Внедрение метода импульсного лазерного напыления в технологию производства элементной базы и устройств квантовой электроники может привести к снижению их стоимости.

Апробация результатов работы. Материалы диссертационной работы докладывались на всероссийских и международных научных конференциях: 1. I и III Международный форум по нанотехнологиям, г. Москва (2008, 2010);

2. 16th, 17th and 18th International Conference on Advanced Laser Technologies, Siofok, Hungary (2008); Antalya, Turkey (2009); Egmond aan Zee, Netherlands (2010);

3. The International Conference on Coherent and Nonlinear Optics and the Laser, Applications, and Technologies Conference (ICONO/LAT 2010), Kazan, Russia, (2010);

4. X International Conference "Laser and Laser-Information Technologies: Fundamental Problems and Applications" (ILLA'2009), Smolyan, Bulgaria, (2009);

5. X International conference "Fundamentals of Laser Assisted Micro- & Nanotechnologies (FLAMN'10), St. Petersburg-Pushkin, Russia (2010);

6. Четырнадцатая всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых, г. Уфа (2008);

7. IX, X и XI Межвузовская научная школа молодых специалистов «Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине» НИИЯФ МГУ, г. Москва (2008, 2009, 2010);

8. Всероссийская научная школа для молодежи «Концентрированные потоки энергии в индустрии наносистем, материалов и живых систем» МИЭМ, г. Москва (2009);

9. 2-ая международная конференция/молодежная школа-семинар «Современные нанотехнологии и нанофотоника для науки и производства», г. Владимир (2009); а также на научных семинарах ИПЛИТ РАН под руководством академика В .Я. Панченко и профессора B.C. Голубева, г. Шатура, 2008-2010.

Работа была выполнена в соответствии с планами работ по программе фундаментальных исследований ОИТВС РАН «Организация вычислений с использованием новых физических принципов» N10002-251/ОИТВС-ОЭ/Ю2-112/180603-723, "Светоизлучающие полупроводниковые устройства для информационных систем (записи, хранения информации и т.п.)" проект «Разработка технологии и создание светоизлучающих полупроводниковых устройств синего и ближнего УФ диапазонов (лазеров и светодиодов) на базе оксида цинка», в рамках проекта «Формирование низкоразмерных структур полупроводников и металлов методом импульсного лазерного напыления для устройств наноэлектроники и спинтроники», программы фундаментальных исследований Отделения нанотехнологий и информационных технологий (ОНИТ) «Элементная база микроэлектроники, наноэлектроники и квантовых компьютеров, материалы для микро- и наноэлектроники, микросистемная техника, твердотельная электроника». Работа поддерживалась грантами РФФИ: проекты 09-02-01298а, 09-02-003 66а, 09-07-00208а, 09-08-00291а, 09-02-12108-офим; проект МНТЦ № 3294 «Создание излучающих в синей и ближней УФ области спектра пленочных структур на основе оксида цинка», Государственный контракт Федерального агентства по науке и инновациям № 02.513.11.3169 «Разработка методов создания полупроводниковых наноматериалов для высокоэффективных лазеров и светодиодов в спектральной области 0,38-1,54 мкм».

Достоверность. Получение образцов и исследования их физических свойств проводились на современном оборудовании. Результаты диссертационной работы неоднократно докладывались и подробно обсуждались на международных и всероссийских конференциях. Общее согласование с результатами других исследователей таюке подтверждает достоверность результатов работы.

Личный вклад автора. Автор является непосредственным разработчиком экспериментальной установки для импульсного лазерного напыления квантовых ям. Результаты по исследованию особенностей роста пленок выполнены совместно с соавторами опубликованных работ. Образцы и результаты исследований характеристик тонких пленок тройных растворов и многослойных структур, изложенные в диссертационной работе, являются оригинальными, они получены лично автором. Постановка задач исследований, определение методов их решения и интерпретация результатов выполнены под руководством к.ф.-м.н. Новодворского O.A.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 13 научных работах, в числе которых 8 статей в изданиях, рекомендованных ВАК для публикации основных результатов диссертации, и в 2 патентах РФ на полезную модель.

Структура и объем. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка цитируемой литературы из 138 наименований и одного приложения. Основная часть работы изложена на 149 страницах, содержит 82 рисунка и 8 таблиц.

Похожие диссертационные работы по специальности «Квантовая электроника», 05.27.03 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Квантовая электроника», Лотин, Андрей Анатольевич

Основные результаты и выводы работы можно сформулировать следующим образом:

1. Разработана и создана экспериментальная установка для импульсного лазерного напыления тонких пленок тройных растворов, множественных квантовых ям и светоизлучающих гетероструктур на основе оксида цинка для элементной базы и устройств квантовой электроники.

2. Выращены пленки тройных растворов М^^п^О и Сс1у7п[уО. Показано, что оптимальная температура роста эпитаксиальных пленок М£х2п,хО и Сс1у2п1уО с высоким кристаллическим совершенством лежит в диапазоне 400-450 °С. Пределы растворимости магния и кадмия в оксиде цинка с кристаллической структурой вюрцита составили 35 ат.% и 30 ат.%. Рассогласование параметра решетки (Аа/а) пленок ]У^0,з52п0,65О и Сёо^По^О не превышало 1%, а их разница ширины запрещенной зоны достигала рекордного значения 1,3 эВ.

3. Исследованы структурные и оптические свойства множественных квантовых ям М£^п1х0^п0, выращенных методом импульсного лазерного напыления. Путем аппроксимации экспериментальных значений энергии электрон-дырочного перехода основного состояния в квантовых ямах было установлено, что соотношение разрывов в зоне проводимости и в валентной зоне (АЕс/АЕу) составляет 0,65/0,35 и не зависит от содержания магния в исследованном диапазоне растворимости.

4. Продемонстрировано, что энергия связи экситона в двумерных гетероструктурах ]У^0,27£по,7з0^пО с шириной ямы £„,=1,5 нм превышает энергию связи экситона в объемном оксиде цинка более чем в 2 раза. Показано, что интенсивность фотолюминесценции множественных квантовых ям М£о,27£по,7зО/2пО зависит от ширины ямы немонотонно, проходя через максимум. Проведены исследования температурной зависимости энергии экситона Еех(Т) в МКЯ М%ог27'£щ,7зО№пО, в результате которых было впервые показано, что характеристическая температура Эйнштейна <9Е возрастает с уменьшением ширины квантовой ямы до 1400 К (—120 мэВ) при £„=2,6 нм.

5. Впервые обнаружен эффект стимулированного излучения во множественных квантовых ямах ]У^х2п1хО/2пО в ближнем УФ диапазоне при накачке эксимерным КгР лазером. Порог возбуждения стимулированного излучения зависит от ширины квантовой ямы его минимальное значение составило 210 кВт/см при 1^=5,2 нм.

6. Методом импульсного лазерного напыления впервые получены светоизлучающие диоды на основе двойной гетероструктуры п-ТпОИ-ЪпО/р-Ог^ и /7-ZnO/и-MgoдZnoJO/z-CdoдZno,80//?-GaN с пиками излучения на длине волны 382 нм и 460 нм. Минимальные значения плотности тока, при которых регистрировалась электролюминесценция составляли 1,35

О О

А/см и 0,48 А/см соответственно. Изменение концентрации кадмия в узкозонном активном слое ¿-Сс^щ.уО позволяет создавать источники излучения в спектральном диапазоне от 380 нм до 460 нм.

Автор выражает искреннюю благодарность всем, с кем ему пришлось работать, кто помогал советом, обсуждениями и личным участием в проведении данной работы.

Автор искренне признателен своему учителю, к.ф.-м.н. Олегу Алексеевичу Новодворскому, под руководством которого и была выполнена диссертационная работа.

Большую помощь в проведении экспериментов и обсуждении результатов мне оказали сотрудники лаборатории «Наноструктур и тонких пленок» ИПЛИТ РАН к.х.н. Храмова О.Д., Паршина Л.С., к.ф.-м.н. Хайдуков Е.В., Зуев Д.А. и Рочева В.В.

Автор признателен д.ф.-м.н., профессору Лебедеву Ф.В. за ценные советы и интерес к работе.

Приношу глубокую благодарность академику В.Я. Панченко за поддержку и внимание к работе.

Автор считает своим долгом поблагодарить своих первых учителей, преподавателей Волгоградского государственного университета д.ф.-м.н., профессора Аникеева Б.В. и к.ф.-м.н., доцента Храмова В.Н.

133

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Лотин, Андрей Анатольевич, 2011 год

1. Келдыш JI.B. О влиянии ультразвука на электронный спектр кристалла // ФТТ, 1962, Т. 4, С. 2265-2267.

2. Kroemer H. A proposed class of heterojunction injection lasers, Proc. IEEE, 1963. Vol. 51, P. 1782-1783.

3. Алферов Ж.И. О возможности создания выпрямителя на сверхвысокие плотности тока на основе p-i-n (р-п-п), (я-/?-/?)-структуры с гетеропереходами // ФТП, 1967, Т. 1, С. 436-441.

4. Алферов Ж.И. Двойные гетероструктуры: концепция и применения в физике, электронике и технологии // УФН, 2002, Т.172, №9, С.1068-1086.

5. Coherent light emission from GaAs junctions / Hall R.N., Fenner G.E., Kingsley J.D., Soltys T.J., Carlson R.O. // Phys. Rev. Lett., 1962, Vol. 9, P. 366-368.

6. Stimulated emission of radiation from GaAs p-n junctions / Nathan M.I., Dumke W.P., Burns G., Dills F.H., Lasher G. // Appl. Phys. Lett., 1962, Vol.1, P. 62-64.

7. Holonyak N., Bevacqua S.F. Coherent (visible) light emission from Ga(As!.xPx) junctions // Appl. Phys. Lett., 1962, Vol.1, P. 82-84.

8. Светодиоды / Берг А., Дин П., Мир, Москва, 1979, 677 С.

9. Солнечные преобразователи на основе гетеропереходов p-A\xGa\.xAs-n~ GaAs / Алферов Ж.И., Ахмедов В.М., Каган М.Б., Протасов И.И., Трофим В .Г. // ФТП, 1970, Т. 4, С. 2378-2382.

10. Фототранзистор на основе гетеропереходов в системе GaAs-AlAs / Алферов Ж.И., Ахмедов В.М., Корольков В.И., Никитин В.Г. // ФТП, 1973, Т. 7, С. 1159-1164.

11. Chang L.L., Esaki L., and Tsu R. Resonant tunneling in semiconductor double barriers // Appl. Phys. Lett., 1974, Vol. 24, P. 593-595.

12. Electron mobilities in modulation-doped semiconductor heteroj unction superlattices / Dingle R., Stormer H.L., Gossard H.L., Wiegmann W. // Appl. Phys. Lett., 1978, Vol. 33, P. 665-667.

13. A new field-effect transistor with selectively doped GaAs/«-AlxGaixAs heterojunctions / Mimura Т., Hiyamizu S., Fuji Т., Nanbu K.A. // Jpn. J. Appl. Phys., 1980, Vol.19, P. L225-L227.

14. Юнович А.Э. Светодиоды на основе гетероструктур из нитрида галлия и его твердых растворов // Светотехника, 1996, Вып. 5/6, С. 2-7.

15. Introduction to nitride semiconductor blue lasers and light emitting diodes / Nakamura S, Shigefusa F. Chichibu // CRC Press, New York, 2000, P. 373.

16. Многослойные гетероструктуры AIN/AlGaN/GaN/AlGaN основа новой компонентной базы твердотельной СВЧ-электроники / Алексеев А., Красовицкий Д., Петров С., Чалый В. // Компоненты и технологии, 2008, Т. 2, С. 138-142.

17. Gobelli. G.W., Allen F.G. Work Function, Photoelectric Threshold, and Surface States of Atomically Clean Silicon // Phys. Rev., 1962, Vol. 127, Is. 1,P. 150-158.

18. Anderson R.L. / Experiments on Ge-GaAs heterojunctions // Solid-State Electron., 1962, Vol. 5, Is. 5, P. 341-351.

19. Физика полупроводниковых приборов / Лебедев А.И., М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008, 488 с.

20. Electron mobilities in modulation-doped semiconductor heterojunction superlattices / Dingle R., Stormer H.L., Gossard H.L., Wiegmann W. // Appl. Phys. Lett., 1978, Vol. 33, P. 665-668.

21. Chang L.L., Esaki L. / Electronic properties of InAs-GaSb superlattices // Surf. Sci., 1980, Vol. 98, P. 70-89.

22. Sai-Halasz G.A., Tsu R., Esaki L. / A new semiconductor superlattice // Appl. Phys. Lett., 1977, Vol. 30, P. 651-653.

23. Precise Determination of the Valence-Band Edge in X-Ray Photoemission Spectra: Application to Measurement of Semiconductor Interface Potentials / Kraut E.A., Grant R.W., Waldrop J.R., Kowalczyk S.P. // Phys. Rev. Lett., 1980, Vol. 44, P. 1620-1623.

24. Критический обзор теории гетеропереходов / Кремер Г., В сб.: Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры.: Пер. с англ. Под ред. Л. Ченга, К. Плога. М.: Мир, 1989, 584 с.

25. Control of crystal polarity in a wurtzite crystal: ZnO films grown by plasmaassisted molecular-beam epitaxy on GaN / Hong S.K., Hanada Т., Ко H.J., Chen Y., Yao Т., Imai D., Araki K., Shinohara M. // Phys. Rev. B, 2002, Vol. 65,P. 115331-115341.

26. Bernardini F., Fiorentini V., Vanderbilt D. / Spontaneous polarization and piezoelectric constants of III-V nitrides // Phys. Rev. B, 1997 Vol. 56, P. R10024- R10027.

27. Квантовая механика / Мессиа A., T.l. M.: Наука, 1979, 480 с.

28. Современная физика / Типлер П.А., Ллуэллин Р.А. в 2-х т. T.l, М.: Мир, 2007, 337 с.

29. Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры. Пер. с англ./ Под ред. Л. Ченга, К. Плога. М.: Мир, 1989, 584 с.

30. Shinan J., Vardeny Z., Kapati Z. eds. / Optical and Electronic Properties of Fullerenes and Fullerene-Band Materials // N.Y.: Marcel Dekker, 1999.

31. Полупроводниковые сверхрешетки / Херман M., М.: Мир, 1989, 240 с.

32. Growth of thin films and heterostructures of III-V compounds by molecular beam epitaxy, in Growth and Characterization of Semiconductors / Foxon C.T., Joyce B.A., Bristol: Hilger, 1990, P. 35.

33. Nakamura S., Fasol G. The blue laser diode: GaN based light emitters lasers // Springer-Verlag, Berlin, 1997, P. 36-37.

34. Физико-химические основы жидкофазной эпитаксии / Уфимцев В.Б., Акчурин Р.Х., М.: Металлургия, 1983, 222 с.

35. Технология и оборудование вакуумного напыления / Никитин М.М. Москва: Металлургия, 1992. 361с.

36. Лазерный плазмотрон для бескамерного осаждения алмазных пленок / Большаков А.П., Востриков В.Г., Дубровский В.Ю., Конов В.И.,

37. Косырев Ф.К., Наумов В.Г., Ральченко В.Г. // Квантовая Электроника, 2005, Т. 35, вып. 4, С. 385 389.

38. Глова А.Ф., Лысиков А.Ю., Зверев М.М. / Особенности взаимодействия лазерного излучения с газопылевой средой // Квантовая Электроника, 2009, Т. 39, вып. 6, С. 537 540.

39. Pulsed laser deposition of thin films: Applications-LED growth of functional materials / Ed. by R. Eason. USA, Hoboken, New Jersey: Wiley-Interscience, 2007. 682 p.

40. Теория формирования эпитаксиальных наноструктур / Дубровский В.Г., М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009, 352 с.

41. Введение в физику поверхности / Оура К., Лифшиц В.Г., Саранин А.А., Зотов А.В., Катаяма М., М.:Наука, 2006, 490 с.

42. Введение в физику твердого тела / Киттель Ч., М.:ФИЗМАТЛИТ, 1978, 789 с.

43. Jaffe J.E. and Hess А.С. Hartree-Fock study of phase changes in ZnO at high pressure // Phys. Rev. B, 1993, Vol. 48, P. 7903-7909.

44. Kisi E. and Elcombe M.M. U parameters for the wurtzite structure of ZnS and ZnO using powder neutron diffraction // Cryst. Struct. Commun., 1989, Vol. C45, Part 12, P. 1867-1870.

45. Ivanov I. and Pollmann J. Electronic structure of ideal and relaxed surfaces of ZnO: A prototype ionic wurtzite semiconductor and its surface properties // Phys. Rev. B, 1981, Vol. 24, P. 7275-7296.

46. Schroer P., Kruger P., and Pollmann J. / Self-consistent electronic-structure calculations of the (1010) surfaces of the wurtzite compounds ZnO and CdS // Phys. Rev. B, 1994, Vol. 49, P. 17092-17101.

47. Angle-resolved photoemission from polar and nonpolar zinc oxide surfaces / Gopel W., Pollmann J., Ivanov I., and Reihl B. // Phys. Rev. B, 1982, Vol. 26, P. 3144-3150.

48. Vogel D., Kruger P., and Pollmann J. Ab initio electronic-structure calculations for II-VI semiconductors using self-interaction-corrected pseudopotentials //Phys. Rev. B, 1995, Vol. 52, P. R14316- R14319.

49. Vesely C.J., Hengehold R.L., and Langer D.W. Photoemission measurements of the upper d levels in the Bn-Avr compounds // Phys. Rev. B, 1972, Vol. 5, P. 2296-2301.

50. Powell R.A., Spicer W.E., and McMenamin J.C. Location of the Zn 3d States in ZnO // Phys. Rev. Lett., 1971, Vol. 27, P. 97-100.

51. Квазичастицы в физике конденсированного состояния / Брандт Н.Б., Кульбачинский В.А. М.:ФИЗМАТЛИТ, 2007, 632 с.

52. Основы физики полупроводников / Ю П., Кардона M., М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002, 560 с.

53. Thomas D.G. The exciton spectrum of zinc oxide // J. Phys. Chem. Solids, 1960, Vol. 15, P. 86-96.

54. Hopfield J.J. Fine structure in the optical absorption edge of anisotropic crystals // J. Phys. Chem. Solids, 1960, Vol. 15, P. 97-107.

55. Hopfield J.J. and Thomas D.G. Polariton absorption lines // Phys. Rev. Lett., 1965, Vol. 15, P. 22-25.

56. Exciton Spectrum of ZnO / Park Y.S., Litton C.W., Collins T.C., and Reynold D.C.//Phys. Rev., 1966, Vol. 143, P. 512-519.

57. Liang W.Y. and Yaffe A.D. Transmission Spectra of ZnO Single Crystals // Phys. Rev. Lett., 1968, Vol. 20, P. 59-62.

58. Filinski J. and Skettrup T. Ultraviolet emission spectrum of ZnO // Solid State Commun., 1968, Vol. 6, Is. 4, P. 233-237.

59. Arnold L. Allenic. Structural, electrical and optical properties of p-type ZnO epitaxial films // A dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy, The University of Michigan, 2008, P. 157.

60. Exciton binding energy in quantum wells / Bastard G., Mendez E.E., Chang L.L., and Esaki L. // Phys. Rev. B, 1982, Vol. 26, Is. 4, P. 1974-1979.

61. Coli G. and Bajaj K.K. Excitonic transitions in ZnO/MgZnO quantum well heterostructures //Appl. Phys. Let., 2001, Vol.78, P. 2861-2863.

62. Varshni Y.P. Temperature dependence of the energy gap in semiconductors // Physica, 1967, Vol. 34, P. 149-154.

63. Interband critical points of GaAs and their temperature dependence / Lautenschlager P., Garriga M., Logothetidis S., and Cardona M. // Phys. Rev. B, 1987, Vol. 35, P. 9174-9189.

64. Wu Y.-H., Arai K., and Yao T. / Temperature dependence of the photoluminescence of ZnSe/ZnS quantum-dot structures // Phys. Rev. B, 1996, Vol. 53, P. R10485-R10488.

65. Rudin S., Reinecke T.L. and Segall B. Temperature-dependent exciton linewidths in semiconductors // Phys. Rev. B, 1990, Vol. 42, P. 11218-11231.

66. Kim W.J., Leem J.H., Han M.S., Park I.-W., Ryu Y.R., and Lee T.S. // Appl. Phys. Lett., 2006, Vol. 99, P. 096104-096106.

67. Theoretical study of BexZnixO alloys / Ding S.F., Fan G.H., Li S.T., Chen K., and Xiao B. // Physica B, 2007, Vol. 394,Is.l, P. 127-131.

68. Упругие параметры моно- и поликристаллических вюрцитоподобных ВеО и ZnO: ab initio расчеты / Шейн И.Р., Кийко B.C., Макурин Ю.Н., Горбунова М.А., Ивановский А.Л. // ФТТ, 2007, Т. 49, вып. 6, С. 10151020.

69. Sarver J.F., Katnack F.L., and Hummel F.A. / Phase Equilibria and Manganese-Activated Fluorescence in the System Zn3(P04)2-Mg3(P04)2 // J. Electrochem. Soc., 1959, Vol. 106, Is. 11, P. 960-963.

70. MgxZn!xO as a II-VI widegap semiconductor alloy / Ohtomo A., Kawasaki M., Koida Т., Masubuchi K., Koinuma H., Sakurai Y., Yasuba Y., Yasuba T. and Segawa Y. // Appl. Phys. Lett., 1998, Vol. 72, P. 2466-2468.

71. Carrier concentration induced band-gap shift in Al-doped ZnixMgxO thin films / Lu J.G., Fujita S., Kawaharamura Т., Nishinaka H., Kamada Y., and Ohshima T. // Appl. Phys. Lett., 2006, Vol. 89, P. 262107-262109.

72. ZnO based oxide system with continuous bandgap modulation from 3.7 to 4.9 eV / Yang C., Li X.M., Gu Y.F., Yu W.D., Gao X.D., and Zhang Y.W. // Appl. Phys. Lett., 2008, Vol. 93, P. 112114-112116.

73. Band gap engineering based on MgxZnixO and CdyZniyO ternary alloy films / Makino Т., Segawa Y., Kawasaki M., Ohtomo A., Shiroki R., Tamura K., Yasuda T. and Koinuma H. // Appl. Phys. Lett., 2001, Vol. 78, P. 1237-1239.

74. Sequential pulsed laser deposition of CdxZnj.xO alloy thin films for engineering ZnO band gap / Misra P., Sahoo P.K., Tripthi P., Kulkarni V.N., Nandedkar R.V., Kurkeja L.M. // Appl. Phys. A, 2004, Vol. 78, P. 37-40.

75. Optical and morphological properties of MBE grown wurtzite CdxZn(.xO thin films / Mares J.W., Ruhge F.R., Thompson A.V., Kik P.G., Osinsky A., Hertog В., Dabiran A.M., Chow P.P., Schoenfeld W.V. // Opt. mat., 2007, Vol. 30, P. 346-350.

76. Многослойные гетероструктуры AIN/AlGaN/GaN/AlGaN основа новой компонентной базы твердотельной СВЧ-электроники / Алексеев А., Красовицкий Д., Петров С., Чалый В. // Комп. и техн., 2008, Т. 2, С. 138142.

77. Molecular beam epitaxial growth of Al-doped ZnMgO alloy films for modulation-doped ZnO/ZnMgO heterostructures / Koike K., Hama K., Nakashima I., Sasa S., Inoue M., and Yano M. // Japanes J. Appl. Phys., 2005, Vol. 44, Is. 6A, P. 3822-3827.

78. Physics of Semiconductor Devices / Sze S.M., John Wiley and Sons, 1981, 442 p.

79. Next generation of oxide photonic devices: ZnO-based ultraviolet light emitting diodes / Ryu Y.R., Lee T.-S., Lubguban J.A., White H.W., Kim B.-J.,

80. Park Y.S., and Youn C.J. // Appl. Phys. Lett., 2006, Vol.88, P. 241108241110.

81. Excitonic ultraviolet lasing in ZnO-based light emitting devices / Ryu Y.R., Lubguban J.A., Lee T.S., White H.W., Jeong T.S., Youn C.J., Kim B.J. // Appl. Phys. Lett., 2006, Vol. 90, P. 131115-31117.

82. Full-color electroluminescence from ZnO-based heterojunction diodes / A. Nakamura, T. Ohashi, K. Yamamoto, J. Ishihara, T. Aoki, J. Temmio and H. Gotoh // Appl. Phys. Lett., 2007, Vol.90, P. 093512-093514.

83. Новодворским O.A., Лотин A.A., Хайдуков E.B. Устройство для лазерно-плазменного напыления // Патент на полезную модель № 89906. Заявка № 2009125756. Приоритет от 06.07.09.

84. Crist B.V. Annotated Handbooks of Monochromatic XPS Spectra // PDF of Volumes 1 and 2, published by XPS International LLC, Mountain View, CA, USA (2005).

85. Grant J.T. and Briggs D. Surface Analysis by Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy // published by IM Publications, Chichester, UK (2003).

86. Кристаллография и кристаллохимия / Егоров-Тисменко Ю.К. М.:КДУ, 2005, 592 с.

87. Спектры фотолюминесценции гетероструктур «-ZnO/p-GaN(Er+Zn) и р-AlGaN(Er+Zn) / Мездрогина М.М., Криволапчук В.В., Феоктистов Н.А., Даниловский Э.Ю., Кузьмин Р.В., Разумов С.В., Кукушкин С.А., Осипов А.В. // ФТП, 2008, Т. 42, вып. 7, С. 782-787.

88. Single crystalline ZnO films grown on lattice-matched ScAlMg04 (0001) substrates / Ohtomo A., Tamura K., Saikusa K., Takahashi K., Makino Т.,

89. Segawa Y., Koinuma H., and Kawasaki M. // Appl. Phys. Lett., 1999, Vol. 75, P. 2635-2637.

90. Ko H.J., Yao T., Chen Y.F., Hong S.K. Investigation of ZnO epilayers grown under various Zn/O ratios by plasma-assisted molecular-beam epitaxy // J. Appl. Phys., 2002, Vol. 92, P. 4354-4356.

91. Structure and optical properties of ZnO/Mgo^Zno.sO superlattices / Ohtomo A., Kawasakim M., Ohkubo I., Koinuma H., Yasuda T., Segawa Y. // Appl. Phys. Lett., 1999, Vol. 75, P. 980-982.

92. Jeong S.-H., Kim B.-S., and Lee B.-T. Photoluminescence dependence of ZnO films grown on Si(100) by radio-frequency magnetron sputtering on the growth ambient. // Appl. Phys. Lett., 2003, Vol. 82, P. 2625-2627.

93. Photoluminescence and cathodoluminescence studies of stoichiometric and oxygen-deficient ZnO films / Wu X.L., Siu G.G., Fu C.L., and Ong H.C. // Appl. Phys. Lett., 2001, Vol. 78, P. 2285-2287.

94. Excitonic fine structure and recombination dynamics in single-crystalline ZnO / Teke A., Ozgur U., Dogan S., Gu X., Morkoc H., Nemeth B., Nause J., and Everitt H.O. // Phys. Rev. B, 2004, Vol. 70, P. 195207-195217.

95. Wang L. and Giles N.C. Temperature dependence of the free-exciton transition energy in zinc oxide by photoluminescence excitation spectroscopy //J. Appl. Phys., 2003, Vol. 94, P. 973-975.

96. Алферов Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур / ФТП, 1998, Т. 32, вып. 1, С. 3-18.

97. Takahashi К., Yoshikawa A. and Sandhu A., Springer Berlin Heidelberg, 2007, P. 25.

98. High-temperature random lasing in ZnO nanoneedles / Yang H.Y., Lau S.P., Yu S.F., Abiyasa A.P., Tanemura M., Okita Т., and Hatano H. // Appl. Phys. Lett, 2006, Vol. 89, P. 011103-011105.

99. Room-temperature ultraviolet nanowire nanolasers / Huang M.H., Mac S., Feick H., Yan H., Wu Y., Kind H., Weber E., Russo R., Yang P. // Science, 2001, Vol. 292, P. 1897-1899.

100. Low-temperature growth of single-crystalline ZnO tubes on sapphire (0001) substrates / Zhang B.P., Binh N.T., Wakatsuki K., Usami N., Segawa Y. // Appl. Phys. A, 2004, Vol. 79, P. 1711-1713.

101. Lasing Mechanism of ZnO Nanowires/Nanobelts at Room Temperature / Zou В., Liu R., Wang F., Pan A., Cao L. and Zhong L. Wang // J. Phys. Chem. B, 2006, Vol. 110, P. 12865-12873.

102. A comprehensive review of ZnO materials and devices / U. Ozgur, Ya.I. Alivov, C. Liu, A. Teke, M. A. Reshchikov, S. Dogan, V. Avrutin, S.-J. Cho, H. Morkoc // J. Appl. Phys., 2005, Vol. 98, P. 041301-1-041301-103.

103. Нелинейное оптическое усиление в столбчатых наноструктурах ZnO и квантовых ямах Mg0 27Zn0.73O/ZnO / Лотин А.А., Новодворский О.А., Хайдуков Е.В., Паршина Л.С., Панченко В.Я. // Труды 2ой

104. Всероссийской научной школы для молодежи «Концентрированные потоки энергии в индустрии наносистем, материалов и живых систем», Москва, МИЭМ, 2009, С. 236-242.

105. Дубровский В.Д., Цырлин Г.Э., Устинов В.М. / Полупроводниковые нитевидные нанокристаллы: синтез, свойства, применение // ФТП, 2009, Т. 43, вып. 12, С. 1585-1627.

106. Тройные сплавы CdyZniyO и MgxZnixO материалы для оптоэлектроники / Лотин А.А., Новодворский О.А., Панченко В.Я., Паршина Л.С., Хайдуков Е.В., Зуев Д.А., Рочева В.В., Храмова О.Д., Щербачев К.Д. // ФТТ, 2011, Т. 53, вып. 3, С. 438-442.

107. Твердотельная электроника / Гуртов В.А., Москва, 2005, 492 с.

108. The optical and structural properties of quantum wells Mgo.27Zno.73O/ZnO produced by pulsed laser deposition / A.A. Lotin, O.A. Novodvorsky, L.S. Parshina, E.V. Khaydukov, O.D. Khramova, V.Ya. Panchenko // Fizika, 2010, Vol. 16, P.41-45.

109. Makino Т., Segava Y., Kawasaki M., Koinuma H. Optical properties of exitons in ZnO-based quantum well heterostuctures // Semicond. Sci. Technol. 2005, Vol. 20, P. S78-S91.

110. Quantum wells, wires and dots. Theoretical and computational physics of semiconductor nanostructures / Harrison P., JOHN WILEY&SONS, LTD, 2005, 482 p.

111. Лазаренкова О.Л., Пихтин А.Н. Энергетический спектр неидеальной квантовой ямы в электрическом поле // ФТП, 1998, Т. 32, вып. 9, С.1108-1113.

112. Светодиоды / Шуберт Ф., М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008, 496 с.

113. Recombination dynamics and lasing in ZnO/ZnMgO single quantum well structures / Shubina T.V., Toropov A.A., Lublinskaya O.G., Kop'ev P.S., Ivanov S.V., El-Shaer A., Al-Suleiman M., Bakin A., Waag A., Voinilovich

114. A., Lutsenko E.V., Yablonskii G.P., Bergman J.P., Pozina G., and Monemar

115. B. // Appl. Phys. Lett., 2007, Vol. 91, P. 201104-201106.

116. Bandgap renormalization of ZnO epitaxial thin films / Yamomoto A., Kido Т., Goto Т., Chen Y., and Yao T. // Solid State Commun. 2002, Vol.122, P.29-32.

117. Physics and chemistry of II-VI compounds // Aven M. and Prener J. North-holland publishing company, Amsterdam, 1970, 846 p.

118. Schottky W. Z. Phys. B, 1942, Vol. 118, Is. 9/10, P. 539-548.

119. Rectifying semiconductor contacts / Henish A.K., Claredon Press, Oxford, 1957,372 р.

120. Бланк T.B., Гольдберг Ю.А. Механизмы протекания тока в омических контактах металл-полупроводник // ФТП, 2007, Т. 41, вып. 11, С. 12811308.

121. Low-resistance Ti/Au ohmic contacts to Al-doped ZnO layers / Kim H.K., Han S.H., Song T.Y., Choi W.K. // Appl. Phys. Lett., 2000, Vol. 77, P. 16471649.

122. Ti/Au Ohmic Contacts to Al-Doped n-ZnO Grown by Pulsed Laser Deposition / Chen J.J., Anderson T.J., Jang S., Ren F., Li Y.J., Kim H.-S., Gila B.P., Norton D.P., Pearton S.J. // J. Electrochem. Soc., 2006, Vol. 153, Is. 5, P. G462 G465.

123. Contacts to ZnO / Ip K., Thaler G.T., Yang Hyucksoo, Youn Han Sang, Li Yuanjie, Norton D.P., Pearton S.J. Jang Soowhan, Ren F. // J. Cryst. Growth, 2006, Vol. 287, Is. 1, P. 149-156.

124. Окись цинка. Получение и оптические свойства / Кузьмина И.П., Никитенко В.А., Москва.:Наука, 1984, 166 с.

125. Characterization of homoepitaxial jo-type ZnO grown by molecular beam epitaxy / Look D.C., Reynolds D.C., Litton C.W., Jones R.L., Eason D.B., and Cantwell G. // Appl. Phys. Lett., 2002, Vol. 81, P. 1830-1832.

126. Панченко В.Я., Новодворский О.А., Голубев B.C. Технология лазерно-плазменного напыления пленок нанометровых толщин // Наука и технологии в промышленности, 2006, Т. 4, вып. 1, С. 39-51.

127. The temperature gradient technique (TGT) growth and optical properties of Yb-doped YA103 single crystal / Zhao G., Li H., Zhu J., Jie M., He X. and Xu J. //J. Crystal Growth, 2005, Vol. 280, P. 493-489.

128. Рогозин И.В. Структурные и люминесцентные свойства пленок ZnO:P, полученных отжигом подложек ZnP2 в атомарном кислороде // ФТП, 2008, Т. 43, вып. 1,С. 26-30.

129. Growth of phosphorus-doped p-type ZnO thin films by MOCVD / Ye Z., Wang J., Wu Ya., Zhou X., Chen F., Xu W., Miao Ya., Huang J., Lu J., Zhu L., Zhao B. //Front. Optoelectron. China, 2008, Vol. 1, Is. 1-2, P. 147-150.

130. Zhang J., Xue Sh., Shao L. P-type ZnO thin films prepared by in situ oxidation of DC sputtered Zn3N2:Ga // J. Semicond., 2010, Vol. 31, P.043001.

131. Ultraviolet and visible electroluminescence from «-ZnO/SiOV(/7,/?)-Si heterostructured light-emitting diodes / Tan S.T., Sun X.W., Zhao J.L., Iwan

132. S., Cen Z.H., Chen T.P., Ye J.D., Lo G.Q., Kwong D.L., and Teo K.L. // Appl. Phys. Lett., 2008, Vol. 93, P. 013506-013508.

133. Электролюминесценция полупроводниковых гетероструктур на основе оксида цинка / Новодворский О.А., Лотин А.А., Панченко В.Я., Паршина Л.С., Хайдуков Е.В., Зуев Д.А., Храмова О.Д. // Квантовая Электроника. 2011. Т. 41, вып. 1,С. 4-7.

134. Nakamura S. First laser diodes fabricated from III-V nitride based materials // Mat. Scien. and Engin. B, 1997, Vol. 43, Is. 1-3, P. 258-264.

135. Кайзер У., Грузинцев A.H., Ходос И.И., Рихтер В. Неорг. Матер., 2000, Т. 6, С. 458-462.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.