Molekulyarno-puchkovaya epitaksiya metamorfnykh geterostruktur s kvantovymi tochkami InAs/InGaAs, izluchayushchimi v telekommunikatsionnom diapazone dlin voln

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В работе представлены результаты исследований гетероструктур с квантовыми точками InAs/InGaAs, выращенными методом молекулярно-пучковой эпитаксии на поверхности метаморфных буферных слоев InGaAs с линейным профилем изменения состава на подложках GaAs (001). Приведены результаты исследований выращенных гетероструктур методами рентгеновской дифрактометрии, просвечивающей электронной микроскопии и атомно-силовой микроскопии при формировании дополнительного слоя КТ на поверхности структур. Подтверждена тенденция к формированию квантовых объектов, вытянутых вдоль выделенного направления [1-10] (так называемых квантовых “штрихов”), обусловленная асимметричной поверхностной миграцией In в различных кристаллографических направлениях. Установлено, что поверхностная плотность квантовых точек и квантовых “штрихов” составляет (2−4) × 1010 см−2. При этом в спектрах низкотемпературной (T =10К) микро-фотолюминесценции в широком диапазоне длин волн (1.30–1.55 мкм) наблюдаются узкие линии, связанные с излучением из отдельных квантовых точек. На основе измерений методами атомно-силовой микроскопии и просвечивающей электронной микроскопии проведена оценка размеров и формы квантовых точек и продемонстрировано хорошее соответствие с параметрами, ранее опубликованными в литературе.

About the authors

S. V Sorokin

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе

Email: sorokin@beam.ioffe.ru
С.-Петербург, Россия

G. V Klimko

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе

С.-Петербург, Россия

I. V Sedova

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе

С.-Петербург, Россия

A. I Galimov

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе

С.-Петербург, Россия

Yu. M Serov

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе

С.-Петербург, Россия

D. A Kirilenko

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе

С.-Петербург, Россия

N. D Prasolov

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе

С.-Петербург, Россия

A. A Toropov

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе

С.-Петербург, Россия

References

  1. Y. Arakawa and M. J. Holmes, Appl. Phys. Rev. 7, 021309 (2020).
  2. N. Tomm, A. Javadi, N.O. Antoniadis, D. Najer, M.C. L¨obl, A.R. Korsch, R. Schott, S.R. Valentin, A.D. Wieck, A. Ludwig, and R. J. Warburton, Nat. Nanotechnol. 16, 399 (2021).
  3. X. Ding, Y.-P. Guo, M.-C. Xu et al. (Collaboration), arXiv:2311.08347 (2023).
  4. D.A. Vajner, P. Holewa, E. Zi¸eba-Ost´oj, M. Wasiluk, M. von Helversen, A. Sakanas, A. Huck, K. Yvind, N. Gregersen, A. Musia l, M. Syperek, E. Semenova, and T. Heindel, ACS Photonics 11, 339 (2024).
  5. Z. Ge, T. Chung, Y.-M. He, M. Benyoucef, and Y. Huo, Nano Lett. 24, 1746 (2024).
  6. P. Holewa, E. Zi¸eba-Ost´oj, D.A. Vajner et al. (Collaboration), arXiv:2304.02515v1 (2023).
  7. P. Holewa, D.A. Vajner, E. Zi¸eba-Ost´oj et al. (Collaboration), Nat. Commun. 15, 3358 (2024).
  8. C. Gilfert, E.-M. Pavelescu, and J.P. Reithmaier, Appl. Phys. Lett. 96, 191903 (2010).
  9. M. Benyoucef, M. Yacob, J.P. Reithmaier, J. Kettler, and P. Michler, Appl. Phys. Lett. 103, 162101 (2013).
  10. M. Yacob, J. P. Reithmaier, and M. Benyoucef, Appl. Phys. Lett. 104, 022113 (2014).
  11. J. Kaupp, Y. Reum, F. Kohr, J. Michl, Q. Buchinger, A. Wolf, G. Peniakov, T. Huber-Loyola, A. Pfenning, and S. H¨ofling, Adv. Quantum Technol. 6, 2300242 (2023).
  12. S. L. Portalupi, M. Jetter, and P. Michler, Semicond. Sci. Technol. 34, 053001 (2019).
  13. M. Paul, F. Olbrich, J. H¨oschele, S. Schreier, J. Kettler, S. L. Portalupi, M. Jetter, and P. Michler, Appl. Phys. Lett. 111, 033102 (2017).
  14. P. Wyborski, P. Podemski, P.A. Wro´nski, F. Jabeen, S. H¨ofling, and G. S¸ek, Materials 15, 1071 (2022).
  15. P.A. Wro´nski, P. Wyborski, A. Musia l, P. Podemski, G. S¸ek, S. H¨ofling, and F. Jabeen, Materials 14, 5221 (2021).
  16. P. Wyborski, M. Gawe lczyk, P. Podemski, P.A. Wro´nski, M. Pawlyta, S. Gorantla, F. Jabeen, S. H¨ofling, and G. S¸ek, Phys. Rev. Applied 20, 044009 (2023).
  17. R. Sittig, C. Nawrath, S. Kolatschek, S. Bauer, R. Schaber, J. Huang, P. Vijayan, P. Pruy, S. L. Portalupi, M. Jetter, and P. Michler, Nanophotonics 11, 1109 (2022).
  18. F. Romanato, E. Napolitani, A. Carnera, A.V. Drigo, L. Lazzarini, G. Salviati, C. Ferrari, A. Bosacchi, and S. Franchi, J. Appl. Phys. 86, 4748 (1999).
  19. S.V. Sorokin, G.V. Klimko, I.V. Sedova, A.A. Sitnikova, D.A. Kirilenko, M.V. Baidakova, M.A. Yagovkina, T.A. Komissarova, K.G. Belyaev, and S.V. Ivanov, J. Cryst. Growth 455, 83 (2016).
  20. J. Tersoff, Appl. Phys. Lett. 62, 693 (1993).
  21. Y. Song, Sh.Wang, I. T˚angring, Z. Lai, and M. Sadeghi, J. Appl. Phys. 106, 123531 (2009).
  22. S. Anantathanasarn, R. N¨otzel, P. van Veldhoven, T. Eijkemans, and J. Wolter, J. Appl. Phys. 98, 013503 (2005).
  23. J. S. Kim, J.H. Lee, S.U. Hong,W. S. Han, H. S. Kwack, C.W. Lee, and D.K. Oh, J. Cryst. Growth 259, 252 (2003).
  24. M. Z.M. Khan, T.K. Ng, and B. S. Ooi, Prog. Quantum Electron. 38, 237 (2014).
  25. R. Enzmann, M. Bareis, D. Baierl, N. Hauke, G. B¨ohm, R.Meyer, J. Finley, andM.-C. Amann, J. Cryst. Growth 312, 2300 (2010).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Российская академия наук