МПЭ рост с свойства нитридных и других 3-5 ННК на гибридной SiC/Si подложке. Восходящая диффузия Si из подложки в GaN ННК / Резник Р.Р., Котляр К.П., Кукушкин С.А., Цырлин Г.Э. 1

Широкозонные наногетероструктуры на основе GaN, InN, а также A3B5 соединения представляютбольшой интерес для создания электронных [1] и оптоэлектронных устройств [2]. Отсутствие подложек изнитрида галлия побуждает исследователей к поиску подходящих подложек для роста структур на основе GaN.Использование в этом качестве сапфира приводит к генерации высокой плотности дислокаций [4] из-зазначительного (13%) рассогласования межатомных расстояний в плоскости интерфейса (0001). Подложки изкарбида кремния, наиболее подходящие для формирования GaN с точки зрения согласования параметроврешеток на границе раздела, не могут широко использоваться по причине малых площадей и их высокойстоимости. С другой стороны, очень перспективными являются работы по выращиванию слоев GaN на кремнии[5], так как кремний - такая технология выращивания позволяет интегрировать оптоэлектронные приборы наоснове нитрида галлия в кремниевую микро- и наноэлектронику. Однако при сопряжении плоскостей Si(111) иGaN(0001) несоответствие параметров решетки составляет 17%, различие коэффициентов термическогорасширения — 33%. Это приводит к образованию высокой плотности дефектов различной природы вэпитаксиальном слое, ухудшающих характеристики созданных на его основе приборов.В данной работе для уменьшения плотности дислокаций несоответствия использовался нанометровый(порядка 50÷100 nm) буферный слой SiC, который выращен на Si методом химического замещения атомов.Различие параметров решетки, например, в плоскостях (0001) GaN и (111) SiC составляет только 3% [2]. Цельюданной работы является демонстрация принципиальной возможности роста нитевидных нанокристаллов GaN,InN и A3B5 соединений на буферном слое карбида кремния на кремнии и сравнение кристаллографических иоптических свойств полученных структур с выращенными ра-нее ННК на кремнии без буферного слоя.Результаты оптических измерений выращенных GaN ННК свидетельствуют о высоком содержаниикремния в ННК. Этот факт был подтверждён и другими измерениями.В своем большинстве ННК, вследствие достаточно большого диаметра (обычно превосходящего илисравнимого с длиной волны де Бройля объемного материала) представляют собой не одномерные, а квазиодномерные наноматериалы. Для наиболее полного применения ННК как квантовых материалов необходимоуменьшать их поперечный диаметр. Критический диаметр капли катализатора, под которой можетформироваться нитевидный нанокристалл, зависит от соотношения постоянных решёток материалов подложкиННК и уменьшается с увеличением этого соотношения. Таким образом, следует ожидать, что дальнейшеерассогласование по постоянной решетки подложки и материала ННК приведет к уменьшению диаметравыращенных ННК. К тому же, благодаря релаксации механических напряжений на гранях нитевидныхнанокристаллов, дальнейшее увеличение рассогласования не приведёт к образованию дефектов в выращенныхнаноструктурах.В данной работе с целью уменьшения диаметра А3В5 (GaAs, AlGaAs и InAs) нитевидных нанокристаллов для роста методом молекулярно-пучковой эпитаксии были использованы гибридные подлож-кикремния ориентации (111) с нанометровым бу-ферным слоем карбида кремния. Для данных ги-бридныхподложек рассогласование по постоянной решётки с этими А3В5 соединениями значительно больше, чемобычной кремниевой подложки (так, для GaAs и AlGaAs - 44% (для кремния – 4%), для InAs – 48% (длякремния 11 %)