mateltechИзвестия высших учебных заведений. Материалы электронной техникиIzvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering1609-35772413-6387MISIS10.17073/1609-3577-2013-4-48-51mateltech-93Research ArticleЭпитаксиальные слои и многослойные композицииEPITAXIAL LAYERS AND MULTILAYERED COMPOSITIONSЗАВИСИМОСТЬ ДЕФОРМАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ ПЛЕНОК GaAs НА ВИЦИНАЛЬНЫХ ПОДЛОЖКАХ Si(001) ОТ СПОСОБА ФОРМИРОВАНИЯ ПЕРВЫХ МОНОСЛОЕВ ПРОСЛОЙКИ GaPEFFECTS OF THE FORMATION METHOD OF EARLY GAP BUFFER MONOLAYERS ON THE STRAIN STATE OF GAAS FILMS ON VICINAL SI(001) SUBSTRATESЛошкаревИ. Д.LoshkarevI. D.

кандидат физ.−мат. наук, младший научный сотрудник, Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Лаврентьева, д. 13

 

idl@isp.nsc.ruВасиленкоА. П.VasilenkoA. P.

младший научный сотрудник, Институт физики полупроводников им. А. В.  Ржанова СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Лаврентьева, д. 13

 

 

vap@isp.nsc.ruТрухановЕ. М.TrukhanovE. M.

доктор  физ.−мат. наук,  старший научный сотрудник, Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Лаврентьева, д. 13

 

trukh@isp.nsc.ruКолесниковА. В.KolesnikovA. V.

кандидат физ.− мат. наук,  старший научный сотрудник, Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН,  630090, г. Новосибирск, просп. Лаврентьева, д. 13

 

kolesn@isp.nsc.ruИльинА. С.IlinA. S.

инженер, Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Лаврентьева, д. 13

myx@ngs.ruПутятоМ. А.PutyatoM. A.

кандидат физ.−мат. наук, старший научный сотрудник, Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, 630090, г. Новосибирск,  просп. Лаврентьева, д. 13

 

puma@isp.nsc.ruСемягинБ. Р.SemyagynB. R.

кандидат физ.−мат. наук, старший научный сотрудник, Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Лаврентьева, д. 13

 

sbr@isp.nsc.ruПреображенскийВ. В.PreobrazhenskyV. V.

кандидат физ.−мат. наук, старший научный сотрудник, заведующий  лабораторией, Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН,  630090, г. Новосибирск, просп. Лаврентьева, д. 13

 

pvv@isp.nsc.ruИнститут физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАНРоссияRzhanov Institute of Semiconductor Physics, SB RAS, Novosibirsk, RussiaRussian Federation201316032015044851Copyright © Лошкарев И.Д., Василенко А.П., Труханов Е.М., Колесников А.В., Ильин А.С., Путято М.А., Семягин Б.Р., Преображенский В.В., 20152015Лошкарев И.Д., Василенко А.П., Труханов Е.М., Колесников А.В., Ильин А.С., Путято М.А., Семягин Б.Р., Преображенский В.В.Loshkarev I.D., Vasilenko A.P., Trukhanov E.M., Kolesnikov A.V., Ilin A.S., Putyato M.A., Semyagyn B.R., Preobrazhensky V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://met.misis.ru/jour/article/view/93

Выявлена существенная зависимость деформационного состояния кристаллической решетки пленок GaAs, выращенных методом молекулярнолучевой эпитаксии от способа зарождения первых слоев прослойки GaP (50 нм) на вицинальной подложке Si(001) 4° вокруг оси <011>. Рост GaP начинался послойно с галлиевого или фосфорного подслоя. Установлено, что в случае зарождения GaP с галлия, пленка GaAs имеет значительный поворот кристаллической решетки вокруг направления <011>. При фор- мировании прослойки с фосфорного подслоя заметен поворот пленки GaAs вокруг <001>. Степень релаксации пленки составляет более 100 %, она находится в латерально растянутом состоянии. Анализ проведен с использованием модели триклинных искажений. Представлена карта рассеяния в обратном пространстве, полученная с помощью рентгеновской дифрактометрии в трехосевой схеме малого разрешения. На карте явно виден факт поворота кристаллической решетки пленки GaAs.

 

A significant dependence of the strain state of GaAs film lattice grown by molecular−beam epitaxy (MBE) on the nucleation method of early GaP buffer layers (50 nm) on the vicinal substrate Si(001) 4° around the <011> axis was discovered. GaP growth started layer−by−layer with a gallium or a phosphorus sublayer. If GaP nucleated with a gallium sublayer, the GaAs film has a significant lattice rotation around the <011> axis. If the buffer starts forming with a phosphorus layer the GaAs film evidently rotates around the <001> axis. The film relaxation degree ex- ceeds 100%, and the film is in a laterally strained state. Analysis was carried out using the triclinic distortion model. A reciprocal space scattering map was obtained using X−ray diffraction in a three−axis low resolution setup. The map clearly shows that the GaAs film lattice is rotated.

релаксациягетеросистемывицинальные границы разделаrelaxationheterosystemvicinal interfacesReferencesBolhovityanov, Yu. B. Epitaksiya GaAs na kremnievyh podlozhkah: sovremennoe sostoyanie issledovanii i razrabotok / Yu. B. Bolhovityanov, O. P. Pchelyakov // UFN. − 2008. − T. 178, N 5. − P. 459—480Bolhovityanov, Yu. B. Epitaksiya GaAs na kremnievyh podlozhkah: sovremennoe sostoyanie issledovanii i razrabotok / Yu. B. Bolhovityanov, O. P. Pchelyakov // UFN. − 2008. − T. 178, N 5. − P. 459—480Fewster, P. F. X−ray scattering from semiconductors / P. F. Fewster. − L. : Imperial College Press, 2003. − 299 p.Fewster, P. F. X−ray scattering from semiconductors / P. F. Fewster. − L. : Imperial College Press, 2003. − 299 p.Nagai, H. Structure of vapor−deposited GaxIn1−xAs crystals / H. Nagai // J. Appl. Phys. − 1974. − V. 45. − P. 3789.Nagai, H. Structure of vapor−deposited GaxIn1−xAs crystals / H. Nagai // J. Appl. Phys. − 1974. − V. 45. − P. 3789.Kolesnikov, A. V. Rentgenodifrakcionnyi analiz iskazhenii epitaksial’noi plenki na otklonennyh podlozhkah / A. V. Kolesnikov, A. S. Il’in, E. M. Truhanov, A. P. Vasilenko, I. D. Loshkarev, A. S. Deryabin // Izv. RAN. ser. fiz. − 2011. − T. 75, N 5. − P. 652—655.Kolesnikov, A. V. Rentgenodifrakcionnyi analiz iskazhenii epitaksial’noi plenki na otklonennyh podlozhkah / A. V. Kolesnikov, A. S. Il’in, E. M. Truhanov, A. P. Vasilenko, I. D. Loshkarev, A. S. Deryabin // Izv. RAN. ser. fiz. − 2011. − T. 75, N 5. − P. 652—655.Bouen, D. K. Vysokorazreshayushaya rentgenovskaya difraktometriya i topografiya / D. K. Bouen, B. K. Tanner. − Sb.P. : Nauka, 2002. − 276 p.Bouen, D. K. Vysokorazreshayushaya rentgenovskaya difraktometriya i topografiya / D. K. Bouen, B. K. Tanner. − Sb.P. : Nauka, 2002. − 276 p.Bringans, R . D. Surface bands for single − domain 2 × 1 reconstructed Si(100) and Si(100) : As. Photoemission results for off-axis crystals / R. D. Bringans, R. I. G. Uhrberg, M. A. Olmstead, R. Z. Bachrach // Phys. Rev. B. − 1986. − V. 34, N 10. − P. 7447—7450.Bringans, R . D. Surface bands for single − domain 2 × 1 reconstructed Si(100) and Si(100) : As. Photoemission results for off-axis crystals / R. D. Bringans, R. I. G. Uhrberg, M. A. Olmstead, R. Z. Bachrach // Phys. Rev. B. − 1986. − V. 34, N 10. − P. 7447—7450.Bringans, R. D. Atomic−step rearrangement on Si(100) by interaction with arsenic and the implication for GaAs−on−Si epitaxy / R. D. Bringans, D. K. Biegelsen, L.−E. Swartz // Phys. Rev. B. − 1991. − Т. 44, N 7. − P. 3054—3063.Bringans, R. D. Atomic−step rearrangement on Si(100) by interaction with arsenic and the implication for GaAs−on−Si epitaxy / R. D. Bringans, D. K. Biegelsen, L.−E. Swartz // Phys. Rev. B. − 1991. − Т. 44, N 7. − P. 3054—3063.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.