Оптическая спектроскопия реконструированных поверхностей (100) полупроводниковых соединений A3B5 : отчет о НИР

Описание

Тип публикации: отчёт о НИР

Год издания: 1994

Аннотация: В соответствии с объявленными задачами проекта выполнялись оптические исследования электронных состояний и связей реконструированных поверхностей (100)GaAs, а также границ раздела S/GaAs(100) и Cs/GaAs(100). Использовались:pспектроскопия анизотропного отражения (регистрация поверхностных оптических переходов), фотоотражение (измереПоказать полностьюние изгиба зон), фотолюминесценция (контроль поверхностной рекомбинации). Для трех рассматриваемых систем получены следующие основные результаты.p1. Получены детальные спектры оптических переходов на атомарно-чистых поверхностей GaAs(100) различной реконструкции. Исследуемые поверхности получались путем отжига в сверхвакууме образцов, предварительно зарощенных мышьяком. В энергетической области 1.5-4.5 эВ идентифицированы и изучены оптические переходы между электронными состояниями поверхностных димеров галлия и мышьяка, являющихся базовыми элементами основных реконструкций поверхности (100), изучены также оптические проявления смены реконструкционных структур. Разработана методика оптической диагностики процессов формирования/разрыва связей поверхности (100), основанная анализе спектров оптических переходов димеров.p2. Исследован in situ процесс формирования интерфейса S/GaAs при пассивации GaAs(100) в водном растворе Na2S*9H20. При этом впервые обнаружена фоточувствительность связей S-As на пассивированных поверхностях: облучение полупроводника светом, с квантом энергии большим Eg, приводит к разрыву этих связей.pУстановлен механизм фотоиндуцированного разрыва связей S-As.pВ результате этих исследований удалось впервые обнаружить димеры мышьяка в невакуумных условиях - на поверхности полупроводника, погруженного в сульфидный раствор.p3. Выполнены оптические исследования сульфидно пассивированных поверхностей (100)GaAs в условиях отжига в сверхвакууме.pВ результате полностью выяснены химические связи интерфейса S/GaAs, их модификации при отжиге, а также установлена фундаментальная корреляция между структурой химических связей и электронными характеристиками данного интерфейса: лучшими электронными характеристиками обладают интерфейсы где атомы галлия связаны с атомами серы и, в то же время, отсутствуют связи атомов мышьяка с посторонними элементами. Эти результаты проясняют механизм сульфидной пассивации GaAs: снижение плотности поверхностных состояний в запрещенной зоне связано с образованием в результате сульфидной обработки связей Ga-S.p4. Исследована адсорбция цезия на атомарно-чистую поверхность (100)GaAs. Результаты оптических измерений позволили установить, что при покрытиях меньше 0.5 монослоя атомы цезия не образуют связи с оборванными орбиталями димеров, а, по- видимому, образуют ионную связь с приповерхностным объемом кристалла. Этот вывод подтверждается поведением изгиба зон в данной области покрытий. При больших покрытиях атомы цезия отдают валентный электрон оборванным орбиталям димеров галлия.p

Ссылки на полный текст

Авторы

  • Берковиц В.Л. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))
  • Алексеев К.Н. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))
  • Булгаков Е.Н. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))
  • Гусев А.О. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))
  • Коловский А.Р. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))
  • Пичугин К.Н. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))
  • Садреев А.Ф. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))
  • Белошапкин В.В. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))
  • Берман Г.П. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))

Вхождение в базы данных