Выращивание эпитаксиальных слоев гетероструктур InP/InGaAsP на профилированных поверхностях InP методом жидкофазной эпитаксии

  • Михаил Григорьевич Васильев Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук, Ленинский проспект, 31, Москва 119991, Российская федерация https://orcid.org/0000-0002-4279-1707
  • Антон Михайлович Васильев Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук, Ленинский проспект, 31, Москва 119991, Российская федерация https://orcid.org/0000-0002-9901-5856
  • Александр Дмитриевич Изотов Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук, Ленинский проспект, 31, Москва 119991, Российская федерация https://orcid.org/0000-0002-4639-3415
  • Юрий Олегович Костин Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук, Ленинский проспект, 31, Москва 119991, Российская федерация https://orcid.org/0000-0001-8172-3988
  • Алексей Алексеевич Шелякин Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук, Ленинский проспект, 31, Москва 119991, Российская федерация https://orcid.org/0000-0003-0028-005X
Ключевые слова: гетероструктуры, лазерные диоды, фосфид индия, зарощенные гетероструктуры, канал в подложке

Аннотация

Проведено изучение влияния различных плоскостей при выращивании эпитаксиальных слоев методом жидкофазной эпитаксии (ЖФЭ) на профилированных подложках InP. Исследования позволяют получать зарощенные гетероструктуры в системе InP/InGaAsP и создавать высокоэффективные лазерные диоды и фотоприемники.
Было установлено, что выступающие меза-полоски или углубленные меза-полоски в виде каналов, образованные семейством плоскостей {111}А, {111}B, {110}, {112}A или {221}A, могут быть получены при соответствующем подборе травителя, ориентации полоска и способа получения маскирующего покрытия. Отмечено, что в случае полярности осей в направлении <111> огранка меза-полосков осуществлялась наиболее плотно упакованными плоскостями.
Такая огранка приводила к различию скоростей как химического травления, так и эпитаксиального заращивания профилированных поверхностей. Огранка осуществлялась плоскостями с малой скоростью растворения – {111}A для решетки сфалерита, к которой относится исследуемый материал – фосфид индия. Анализ плоскостей {110} и {Ī10} показал, что расположение наиболее плотно упакованных плоскостей {111}A и {111}B относительно них различно

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Михаил Григорьевич Васильев, Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук, Ленинский проспект, 31, Москва 119991, Российская федерация

д. т. н., профессор,
заведующий лабораторией полупроводниковых и
диэлектрических материалов, Институт общей и
неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН,
Москва, Российская Федерация, e-mail: mgvas@igic.ras.ru

Антон Михайлович Васильев, Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук, Ленинский проспект, 31, Москва 119991, Российская федерация

н. с., Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН, Москва, Российская Федерация e-mail: toto71@bk.ru

Александр Дмитриевич Изотов, Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук, Ленинский проспект, 31, Москва 119991, Российская федерация

д. х. н., член-корреспондент РАН, гл. н. с. лаборатории полупроводниковых и диэлектрических материалов, Институт общей и неорганической химии им. Н. С.
Курнакова РАН, Москва, Российская Федерация,
e-mail: izotov@igic.ras.ru

Юрий Олегович Костин, Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук, Ленинский проспект, 31, Москва 119991, Российская федерация

к. т. н., с. н. с., Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН, Москва, Российская Федерация, e-mail: mgvas@igic.ras.ru

Алексей Алексеевич Шелякин, Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук, Ленинский проспект, 31, Москва 119991, Российская федерация

к. т. н., с. н. с. лаборатории полупроводниковых и диэлектрических
материалов, Институт общей и неорганической
химии им. Н. С. Курнакова РАН, Москва, Российская
Федерация, e-mail: mgvas@igic.ras.ru

Литература

Andreev D. S., Boltar K. O., Vlasov P. V., Irodov N. A., Lopuhin A. A. Investigation of planar photodiodes of a focal plane array based on a heteroepitaxial InGaAs/InP structure. Journal of Communications Technology and Electronics. 2016;61(10): 1220–1225. https://doi.org/10.1134/S1064226916100028

Kong J., Ouyang X. W., Zhou A., Yuan L. B. Highly sensitive directional bending sensor based on eccentric core fiber Mach–Zehnder modal interferometer. IEEE Sensors Journal. 2016;16 (18): 6899–6902. https://doi.org/10.1109/jsen.2016.2589262

Khan M. Z. M., Ng T. K., Ooi B. S. High-Performance 1.55-mu m superluminescent diode based on broad gain InAs/InGaAlAs/InP quantum dash active region. IEEE Photonics Journal. 2014;6(4): 1–8. https://doi.org/10.1109/jphot.2014.2337892

Eichler H. J., Eichler J., Lux O. Semiconductor lasers. In: Lasers. Springer Series in Optical Sciences. Vol 220. Springer, Cham.; 2018. p. 165–203. https://doi.org/10.1007/978-3-319-99895-4_10

Guin S., Das N. R. Modeling power and linewidth of quantum dot superluminescent light emitting diode. Journal of Applied Physics. 2020;128(8): 083102. https://doi.org/10.1063/1.5131550

Sychikova Ya. A. Nanorazmernye struktury na poverkhnosti fosfida indiya [Nanoscale structures on the surface of indium phosphide]. LAP Lambert Academic Publishing; 2014. 132 p. (In Russ.)

Lei P. H., Yang C. D., Wu M., et al. Optimization of active region for 1.3-µm GalnAsP compressive strain multiple-quantum-well ridge waveguide laser diodes. Journal of Electronic Materials. 2006;35(2): 243–249. https://doi.org/10.1007/BF02692442

Emelyanov V. M., Sorokina S. V., Khvostikov V. P., Shvarts M. Z. Simulation of the characteristics of InGaAs/InP-based photovoltaic laser-power converters. Semiconductors. 2016;50(1): 132–137. https://doi.org/10.1134/S1063782616010097

Andreeva E. V., Ilchenko S. N., Ladugin M. A., Marmalyuk A. A., Pankratov K. M., Shidlovskii V. R., Yakubovich S. D. Superluminescent diodes based on asymmetric double-quantum-well heterostructures. Quantum Electrincs. 2019;49(10): 931–935. https://doi.org/10.1070/qel17071

Saidov A. S., Usmonov Sh. N., Saidov M. S. Liquid-phase epitaxy of the (Si2)1−x−y(Ge2)x(GaAs) y substitutional solid solution (0 ≤ x ≤ 0.91, 0 ≤ y ≤ 0.94) and their electrophysical properties. Semiconductors. 2015;49(4): 547–50. https://doi.org/10.1134/s106378261504020x

Vorotyntsev V. M., Skupov V. D. Bazovye tekhnologii mikro- i nanoelektroniki [Basic technologies of micro-and nanoelectronics]. Prospekt Publ.; 2017. 520 p. (In Russ.)

Preobrazhenskii V. V., Putyato M. A., Semyagin B. R. Measurements of parameters of the lowtemperature molecular-beam epitaxy of GaAs. Semiconductors. 2002;36(8): 837–840. https://doi.org/10.1134/1.1500455

Abramkin D. S., Bakarov A. K., Putyato M. A., Emelyanov E. A., Kolotovkina D. A., Gutakovskii A. K., Shamirzaev T. S. Formation of low-dimensional structures in the InSb/AlAs heterosystem. Semiconductors. 2017;51(9): 1233–1239. https://doi.org/10.1134/s1063782617090020

Akchurin R. Kh., Marmalyuk A. A. MOSgidridnaya zpitaksiya v tekhnologii materialov fotoniki i elektroniki [MOS-hydride absorption in photonics and electronics materials technology]. Tekhnosfera Publ.; 2018. 487 p. (In Russ.)

Gagis G. S., Vasil’ev V. I., Levin R. V., Marichev A. E., Pushnyi B. V., Kuchinskii V. I., Kazantsev D. Yu., Ber B. Ya. Investigation of the effect of doping on transition layers of anisotype GaInAsP and InP heterostructures obtained by the method of MOCVD. Technical Physics Letters. 2020;46: 961–963. https://doi.org/10.1134/S1063785020100053

Hasan S., Richard O., Merckling C., Vandervorst W. Encapsulation study of MOVPE grown InAs QDs by InP towards 1550 nm emission. Journal of Crystal Growth. 2021;557: 126010. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2020.126010

Vasil’ev M. G., Izotov A. D., Marenkin S. F., Shelyakin A. A. Preparation of shaped indium phosphide surfaces for edge-emitting devices. Inorganic Materials. 2019;55(1): 105–108. https://doi.org/10.1134/s0020168519010175

Mamutin V. V., Ilyinskaya N. D., Bedarev D. A., Levin R. V., Pushnyi B. V. Study of postgrowth processing in the fabrication of quantum-cascade lasers. Semiconductors. 2014;48(8): 1103–1108. https://doi.org/10.1134/s1063782614080181

Vasil’ev M. G., Vasil’ev A. M., Kostin Yu. O., Shelyakin A. A. and Izotov A. D. Study of linear light edge-emitting diodes based on InP/InGaAsP/InP heterostructure with the crescent active region. Inorganic Materials: Applied Research. 2018;9(5): 813–816. https://doi.org/10.1134/S2075113318050295

Vasil’ev M. G., Vasil’ev A. M., Vilk D. M., Shelyakin A. A. LPE growth of InP/InGaAsP/InP heterostructures and separate preparation of hightemperature solutions. Inorganic Materials. 2007;43(7): 683–688. https://doi.org/10.1134/s0020168507070011

Blank T. V., Gol’dberg Yu. A. Mechanisms of current flow in metal-semiconductor ohmic contacts. Semiconductors. 2007;41(11): 1263–1292. https://doi.org/10.1134/s1063782607110012

Vasil’ev M. G., Vasil’ev A. M., Izotov A. D., Shelyakin A. A. Preparation of indium phosphide substrates for epilayer growth. Inorganic Materials. 2018;54(11): 1109–1112. https://doi.org/10.1134/s0020168518110158

Опубликован
2021-06-04
Как цитировать
Васильев, М. Г., Васильев, А. М., Изотов, А. Д., Костин, Ю. О., & Шелякин, А. А. (2021). Выращивание эпитаксиальных слоев гетероструктур InP/InGaAsP на профилированных поверхностях InP методом жидкофазной эпитаксии. Конденсированные среды и межфазные границы, 23(2), 204-211. https://doi.org/10.17308/kcmf.2021.23/3430
Раздел
Оригинальные статьи