Полупроводники

Напряженные пленки Ge в гетероструктуре Ge/InGaAs/GaAs: образование краевых дислокаций несоответствия на границе Ge/InGaAs

Ю. Б. Болховитянов, А. П. Василенко, А. К. Гутаковский, А. С. Дерябин, М. А. Путято, Л. В. Соколов

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, г. Новосибирск

Аннотация: Методом молекулярно-лучевой эпитаксии выращены гетероструктуры типа напряженная пленка Ge на искуственной подложке InGaAs/GaAs. Особенность таких гетероструктур связана с тем, что пластически релаксированный (буферный) слой InGaAs имеет плотность пронизывающих дислокаций в районе 10$^5$–10$^6$ cm$^{-2}$. Эти дислокации, проникая в напряженный слой Ge, становятся источниками как 60$^\circ$, так и 90$^\circ$ (краевых) дислокаций несоответствия (ДН). С помощью просвечивающей электронной микроскопии в границе раздела Ge/InGaAs обнаружены оба типа ДН. Показано, что наличие в растянутой пленке Ge пронизывающих дислокаций, наследуемых из буферного слоя, способствует образованию краевых дислокаций в границе раздела Ge/InGaAs даже в случае малой величины упругих деформаций в напряженной пленке. Рассмотрены механизмы образования краевых ДН, включающие случайную встречу комплементарных 60$^\circ$ ДН, распространяющихся параллельно в зеркально отклоненных плоскостях $\{111\}$; наведенное зарождение второй 60$^\circ$ ДН и ее взаимодействие с первичной 60$^\circ$ ДН; взаимодействие двух комплементарных ДН после поперечного скольжения одной из них. С помощью расчета показано, что критическая толщина $h_c$ для появления краевых ДН существенно меньше, чем $h_c$ для 60$^\circ$ ДН.

Поступила в редакцию: 18.01.2011

 Англоязычная версия: Physics of the Solid State, 2011, 53:10, 2005–2011

Реферативные базы данных:

•