Электронное строение валентной зоны твердых растворов Al$_{y}$Ga$_{1-y}$As и GaAs$_{1-x}$P$_{x}$ по данным рентгеновской спектроскопии

В. А. Терехов, В. М. Кашкаров, Э. П. Домашевская, Н. Н. Арсентьев, Т. М. Иванова


Аннотация: Впервые проведено экспериментальное исследование энергетического спектра валентных электронов твердых растворов Al$_{y}$Ga$_{1-y}$As и GaAs$_{1-x}$P$_{x}$ методом рентгеновской эмиссионной спектроскопии.
Установлено, что энергетический спектр электронов в системе Al$_{y}$Ga$_{1-y}$As, образующей идеальные твердые растворы, плавно изменяется с составом. При этом с ростом содержания алюминия увеличивается энергия связи верхних заполненных $4p$-состояний мышьяка, образующих потолок валентной зоны твердого раствора. В твердых растворах GaAs$_{1-x}$P$_{x}$, в которых наблюдаются отклонения от строго статистического замещения атомов в анионной подрешетке, обнаружено резкое уменьшение полуширины As $4p$-полосы при определенных составах. Это приводит к изменению характера волновой функции у потолка валентной зоны при ${x\geqslant0.42}$. В обеих системах твердых растворов обнаружено взаимодействие между замещаемыми атомами через анионную или катионную подрешетку.