CC BY
117
УДК 621.325
ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД МЕТАЛЛ-ПОЛУПРОВОДНИК В ТЕХНОЛОГИИ НАНОГЕТЕРОЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СТРУКТУР
Марончук Игорь Игоревич,
канд. техн. наук, заведующий научно-исследовательской лабораторией прикладной физики и нанотехнологий в энергетике Севастопольского института ядерной энергии и промышленности, Россия, 299033, г. Севастополь, ул. Курчатова, 7. E-mail: igimar@mail.ru
Марончук Игорь Евгеньевич,
д-р техн. наук, профессор, гл. науч. сотр. научно-исследовательской лаборатории прикладной физики и нанотехнологий в энергетике Севастопольского института ядерной энергии и промышленности, Россия, 299033, г. Севастополь, ул. Курчатова, 7. E-mail: igimar@mail.ru
Кулюткина Тамара Фатыховна,
канд. техн. наук, доцент, ст. науч. сотр. научно-исследовательской лаборатории прикладной физики и нанотехнологий в энергетике Севастопольского института ядерной энергии и промышленности, Россия, 299033, г. Севастополь, ул. Курчатова, 7. E-mail: fizlab@simp.com.ua
Актуальность работы обусловлена необходимостью получения наногетероэпитаксиальных структур с квантовыми точками для разработки и создания производства высокоэффективных приборов полупроводниковой энергетики.
Цель работы: выяснение причины образования широкозонного полупроводникового материала из узкозонного при выращивании его в виде квантовых точек, а также исследование возможности применения фазового перехода металл-полупроводник для получения материала, который в виде квантовых точек соответствует узкозонному полупроводнику.
Методы исследования: выращивание наногетероэпитаксиальных структур с квантовыми точками осуществляли методом жидкофазной эпитаксии с импульсным охлаждением подложки; свойства полученных структур изучали исследованием спектров их фотолюминесценции снятых с образцов с помощью набора спектральной аппаратуры на базе двух монохроматоров МДР-41. Результаты: Выявлено, что изменение ширины запрещенной зоны InAs в квантовой точке, по сравнению с объемным материалом InAs, обусловлено размерами квантовых точек, величина которых зависит от разности постоянных решеток матричного материала и материала квантовой точки. В наногетероэпитаксиальных структурах с квантовыми точками из металла (иттербия) реализуется фазовый переход металл-полупроводник. Ширина запрещенной зоны полупроводника, образующегося при этом, определяется температурой выращивания. Применение фазового перехода металл-полупроводник позволяет получать в одном технологическом процессе многослойные наногетероэпитаксиальные структуры с массивами квантовых точек, имеющими различные значения ширины запрещенной зоны.
Ключевые слова:
Фазовый переход, металл-полупроводник, иттербий, жидкофазная эпитаксия, наногетероэпитаксиальные структуры, квантовые точки.
Введение
Наногетероэпитаксиальные структуры (НГЭС) с квантовыми точками (КТ) открывают новые возможности в разработках и создании производства высокоэффективных приборов электроники и полупроводниковой энергетики. Так, например, использование НГЭС КТ для изготовления полупроводниковых лазеров позволяет уменьшить плотность их порогового тока с 400 до 10 А/см2 [1]. Однако попытки создания высокоэффективных солнечных элементов на основе НГЭС КТ встретились с проблемой, обусловленной образованием напряженного «смачивающего» слоя между КТ, расположенными в одном массиве [2, 3].
Эта проблема выявилась при получении НГЭС КТ из газовой фазы в процессе прецизионных нанотехнологий, основанных на пиролизе металлоорганических соединений и гидридов (МОС-ги-
дридной технологии) и в молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ), которые нашли широкое применение не только в научно-исследовательских работах, но и в промышленном производстве при получении различных НГЭС с квантовыми ямами (КЯ) [4, 5]. В этих технологиях используют полупроводниковые материалы с одинаковыми постоянными решеток, но с различными значениями ширины запрещенной зоны [6].
К основным требованиям при получении НГЭС КТ относится использование материалов с различными значениями постоянной решетки для КТ и для спейсерных слоев (матричного материала) [7]. В начальной стадии формирования НГЭС КТ на поверхности матричного материала образуется псев-доаморфный слой материала КТ, а затем формируется массив монокристаллических КТ. Параллельно с формированием КТ, в промежутке между ни-
ми, образуется напряженный слой из материала КТ, который называется «смачивающим» слоем [8]. Наличие «смачивающего» слоя в солнечных элементах, созданных на основе НГЭС КТ, приводит к уменьшению эффективности преобразования солнечного излучения, что связывается с рекомбинацией носителей заряда в механически напряженных «смачивающих» слоях, расположенных между КТ [2].
НГЭС с «идеальными» квантовыми точками (ИКТ), между которыми отсутствует область напряженного «смачивающего» слоя, выращиваются при постоянной температуре в процессе жидкофазной эпитаксии методом импульсного охлаждения и нагревания подложки (ЖФЭ ИОНП) [9-12].
Особый интерес представляют НГЭС на основе широкозонных полупроводниковых соединений III-V с КТ узкозонного материала, утилизирующего ИК-диапазон спектра излучения. В качестве такого узкозонного материала принято использовать InAs, ширина запрещенной зоны которого Eg=0,36 эВ при Т=300 К. Однако максимум фотолюминесценции (ФЛ) массивов КТ из InAs при Т=300 К в НГЭС на основе GaAs соответствует Eg=1,14 эВ [13], а на основе GaP Eg=1,5 эВ [14].
Постановка задачи
Целью работы является выяснение причины образования широкозонного полупроводникового материала из узкозонного при выращивании его в виде КТ, а также исследование возможности применения фазового перехода металл-полупроводник для получения материала, который в виде КТ соответствует узкозонному полупроводнику.
Основные материалы и результаты исследования
Выращивание НГЭС ИКТ осуществлялось из растворов кристаллизуемых материалов в расплаве олова при температуре 400...450 °С методом ЖФЭ ИОНП [9]. В качестве материалов кристаллических подложек, буферных и спейсерных слоев, заращивающих массивы КТ, использовался GaAs или GaP. Массивы КТ выращивались из InAs и из иттербия (Yb).
В табл. 1 приведены параметры кристаллизуемых материалов: ширина запрещенной зоны Eg и размер постоянных решеток а2 при комнатной температуре (300 К), линейные коэффициенты теплового расширения а{ и а2 при температуре формирования НГЭС КТ 700 К и комнатной темпера-
Таблица 1. Параметры кристаллизуемых материалов Table 1. Parametres of crystallized materials
туре (300 К) соответственно, рассчитанные значения постоянной решетки а1 при температуре формирования НГЭС КТ 700 К, абсолютные значения Аа=а1-а2, при температурах формирования НГЭС КТ 600, 700 и 800 К и относительные изменения Аа/а2 при 700 К.
Значения постоянной решетки а1 рассчитывали с использованием выражения: а2
а1 = ———, (1)
«• (Т2 - Т,) +1
где Т2 - температура формирования НГЭС КТ4 Т1 -комнатная температура (в расчетах использовали значение 300 К); а - среднее значение коэффициента теплового расширения; а2 - размер постоянных решеток при комнатной (300 К) температуре.
Выражение (1) было получено при помощи выражения:
а+а 1 Аа
а = ■
а, (Т2 - Г,)’
где а! и а2 - коэффициенты теплового расширения при температуре формирования НГЭС КТ и комнатной соответственно.
Основными характеристиками при формировании НГЭС ИКТ являются постоянные решеток и коэффициенты теплового расширения используемых материалов. Так, период нониуса совершенного строения Р, сопрягающихся материалов [15], определяется выражением [16]:
Ра = (Р+1)-Ь, где а и Ь - постоянные решеток этих материалов.
При а=а1Ша, Ь=а1,ваАч или Ь=а1Мр (табл. 1) период нониуса совершенного строения в НГЭС на основе СаАя составляет 15 позиций СаАя и 14 позиций 1пАя, а в НГЭС на основе СаР соответственно 10 позиций СаР и 9 позиций 1пАя.
Так как постоянная решетки 1пАя больше постоянной решетки матричного материала (СаЛя и СаР), зарождение КТ 1пАя происходит там, где имеется максимальное расстояние между атомами кристаллизуемого слоя, т. е. в середине периода нониуса совершенства. При этом размер области оптимальной для формирования КТ 1пАя больше на матричном материале СаАя, чем на СаР, и поэтому размер КТ 1пАя на СаАя больше, чем на СаР. Чем больше размер КТ, тем меньше его параметры отличаются от параметров объемного материала. Это относится и к размерам постоянной решетки КТ.
Материалы Materials Eg a2 а2-ТО6 а-га6 a Aa при Т2 A a/a2
6GG К 7GG К 8GG К
при 3GG К при 7GG К
(эВ) (C) (К-1) (К-1) (C) (%)
(C)
InAs G,36 6^Б84 4,41 Б,82 6,G7G2 G,GGББ G,G118 G,G1B6 G,19B
GaAs 1,42 Б,6Б31 Б,82 7,2 Б,6667 G,GG98 G,G136 G,G187 G,24
GaP 2,26 Б^Б Б,6 6,G Б,4632 G,GG94 G,G127 G,G1Б8 G,232
Yb Металл Eg=G Metal Б,483 24,4 31,6 Б,Б4Б1 G,G442 G,G621 G,G844 1,12
Из табл. 1 следует, что при охлаждении в интервале температур ЛТ=300-700 К постоянные решеток полупроводниковых материалов 1пАя, СаАй и СаР уменьшаются примерно на одну и ту же величину, соответственно, на 0,2, 0,23, 0,24 %. Это свидетельствует о том, что влияние теплового коэффициента расширения 1пАя, СаАя и СаР при формировании НГЭС ИКТ на их основе не является существенным, а наблюдаемое различие их спектров ФЛ обусловлено различием размеров постоянных решеток.
При выращивании КТ из Yb в НГЭС на основе СаАя период нониуса совершенства составил 45 позиций СаАя и 46 позиций Yb, а при выращивании КТ из Yb в НГЭС на основе СаР период нониуса совершенства составил 67 позиций СаР и 66 позиций Yb. Наблюдаемое различие размеров нониусов совершенства и количества позиций в этих структурах обусловлено тем, что величина постоянной решетки Yb больше величины постоянной решетки СаР, но меньше величины постоянной решетки СаАя.
Как следует из табл. 1, при снижении температуры в интервале ЛТ=300-700 К наблюдается уменьшение постоянной решетки Yb в КТ более чем в 4,5 раза по сравнению с уменьшением постоянных решеток окружающих его материалов СаАя и СаР. Это приводит к образованию отрицательного давления в НГЭС, под действием которого в КТ Yb может осуществляться фазовый переход металл-полупроводник.
Как писал Н.Ф. Мотт: «...любой переход металл-изолятор... должен быть переходом от состояния, когда энергетические полосы перекрываются, к состояниям, когда перекрытия нет. При больших а вещество должно быть изолятором, а при малых а вещество будет металлом... Опыт показывает, что при плотностях ниже 5 г/см3 ртуть становится полупроводником. Ширина запрещенной зоны должна изменяться как (а-а0), где а0 - величина постоянной решетки после превращения, а - до превращения металла в полупроводник» [17]. В нашем случае рассматриваем а=а1 -постоянная решетки при 700 К, а а0=а2 - постоянная решетки при 300 К.
Известно [18], что полупроводниковый кремний, имеющий при Т=300 К постоянную решетки а=5,4304 А и ширину запрещенной зоны Еg=1,1 эВ, под давлением 12.15 ГПа становится металлическим кремнием, который при Т<6,7 К переходит в сверхпроводящее состояние. Это обусловлено тем, что при таких давлениях постоянная решетки кремния существенно уменьшается и величина его запрещенной зоны становится равной нулю.
Естественно, что если металл будет подвержен отрицательному давлению, то у него может образоваться запрещенная зона и он становится полупроводником или диэлектриком, в соответствии с фазовым переходом металл-полупроводник [17, 19]. При наличии отрицательного давления в металлических квантовых точках (МКТ) следует ожидать
образования полупроводниковых свойств. Так как МКТ имеют наноразмерную величину, то фазовый переход металл-полупроводник может реализоваться при отрицательных давлениях, величина которых будет существенно ниже, чем при фазовом переходе в объемных металлах.
0.50
0.45-
0.35 -
о.зо.
).вс=40€пш,Т=ЗООК ----N2(1
0,97
0.5 | 113
1,39
)
/\
/V v-
ч\ /
\
0,8 1,0 1Л 1,4
Е, eV
Рис. 1. НГЭС на основе GaAs с MKT Yb
Fig. 1. Nanoheteroepitaxial structures based on GaAs with metal quantum dots Yb
На рис. 1 представлен спектр ФЛ p-n структуры НГЗО КТ, которая была выращена на подложке GaAs n-типа проводимости при температуре Т2=Т3О К. Как в n-, так и в p-областях эта структура содержала 6 массивов КТ Yb, зарощенных спей-серными слоями InAs, и выращенный на поверхности подконтактного слоя GaAs p-типа проводимости массив КТ Yb. Максимумы ФЛ этой структуры соответствовали: при E=1,39 эВ излучению GaAs, при E=1,13 эВ и Е=О,9Т эВ излучению спей-серных слоев InAs в n- и p-областях структуры, максимум при Е=О,8 эВ соответствует КТ Yb, который в результате фазового перехода из металла превратился в полупроводник с шириной запрещенной зоны Eg^,8 эВ.
Рис. 2. НГЭС на основе GaP с МКТ Yb
Fig. 2. Nanoheteroepitaxial structures based on GaP with metal
quantum dots Yb
На рис. 2 представлен спектр ФЛ р-п структуры НГЭС КТ, выращенной при температуре Т2=730 К на подложке СаР, которая содержит, как в п-, так и в р-областях по 6 массивов КТ из 1пДя, зарощенных спейсерными слоями СаР, и подконтактный слой СаР р-типа проводимости, на поверхности которого выращен массив КТ из иттербия. Максимумы ФЛ этой структуры переместились примерно на
0,01 эВ в ИК-диапазон длин волн по сравнению с аналогичными максимумами в спектре структуры, выращенной на СаД (рис. 1).
В соответствии с табл. 1 в НГЭС на основе СаДя, сформированной при Т2=700 К и содержащей КТ из УЬ, при охлаждении до Т1=300 К, постоянная решетки КТ УЬ сокращается на АаУЬ=0,0621 А, а размер постоянной решетки спейсерного слоя СаАя при этом сокращается на Аа0аД8=0,0136 А (табл. 1). Таким образом, постоянные решеток КТ из УЬ и спейсерного слоя СаДя испытывают отрицательное давление, которому соответствует суммарная величина сокращений постоянных решеток УЬ и СаДя: АауЬ,0аД8=АаУЬ+Аа0аД8=0,0757 А (табл. 2).
Таблица 2. Величины суммарных сокращений постоянных решеток
Table 2. Values of total reduction of lattice constants
Температура (Т, К) Temperature A3|nAs+ A3GaAs A3|nAs+ A3GaP AanAs,GaAs A3|nAs,GaP A3yb+ A3GaAs > > а b aP b+ A3Yb,GaAs A3Yb,GaP
(А)
6GG G,G153 G,G149 G,GGG4 G,G54G G,G536 G,GGG4
7GG G,G254 G,G245 G,GG1 G,G757 G,G748 G,GG1
8GG G,G343 G,G314 G,GG3 G,1G31 G,1GG2 G,GG3
Аналогично в НГЭС на основе GaP, сформированной при Т2=700 К и содержащей КТ из Yb, при охлаждении до Tj=300 К, постоянная решетки КТ Yb сокращается на AaYb=0,0621 А, а размер постоянной решетки спейсерного слоя GaP на Аа-GaP=0,0127 А (табл. 1). Таким образом, постоянные решеток КТ Yb и спейсерного слоя GaP испытывают отрицательное давление, которому соответствует суммарная величина сокращений постоянных решеток AaYbGaP=0,0748 А. Разность величин сокращения постоянных решеток НГЭС, сформированных при 700 К на основе GaAs и GaP и содержащих КТ Yb, составляет AaYb GaAs-AaYb GaP=0,001 А (табл. 2).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Асрян Л.В., Сурис Р.А. Теория пороговых характеристик полупроводниковых лазеров на квантовых точках // ФТП. -
2004. - Т. 38. - № 1. - С. 3-25.
2. Norman A. G., Hanna M. C., Dippo P. et al. InGaAs/GaAs QD superlattices: MOVPE growth, structural and optical characterization, and application in intermediate-band solar cells // Proceedings of the 31st IEEE Photovoltaics Specialists Conference and Exhibition. - Lake Buena Vista, Florida, USA, January 3-7,
2005. - P. 43.
Максимумы ФЛ при Е=0,8 эВ и Е=0,79 эВ (рис. 1, 2), соответствуют излучению КТ УЬ в НГЭС, выращенных при температуре Т=730 К. Однако отсутствие в литературе экспериментально определенных значений коэффициентов теплового расширения УЬ, СаДя и СаР для температуры Т=730 К не позволяет получить точные значения сокращений постоянных решеток этих материалов в интервале температур АТ=300-730 К. Оценка величины этих коэффициентов в соответствии [20] позволяет определить с точностью до 0,001 А изменения постоянных решеток Аа-УЬ,оаД8~0,08 А и АаУЬ,0аР«0,079 А. Таким образом, разность постоянных решеток КТ УЬ в НГЭС на основе СаДя и СаР соответствует разности величин энергии максимумов ФЛ в этих НГЭС, т. е.
0.001.А~0,01 эВ
Аналогичное соответствие наблюдается для разности постоянных решеток КТ 1пДя в НГЭС на основе СаДя и СаР и энергий максимумов ФЛ для этих материалов, т. е. 0,001 А~0,01 эВ.
Представленные в табл. 2 данные, рассчитанные для формирования НГЭС КТ при 600, 700 и 800 К, свидетельствуют о том, что путем изменения температуры можно получать КТ с различными размерами постоянной решетки, используя один и тот же материал. Изменение температуры в процессе выращивания методом ЖФЭ ИОНП позволяет получать массивы различных ИКТ не только в разных структурах, но и непосредственно в одной многослойной структуре.
Выводы
1. Изменение ширины запрещенной зоны 1пДя в КТ, по сравнению с объемным материалом 1пДя, обусловлено размерами КТ, величина которых зависит от разности постоянных решеток матричного материала и материала КТ.
2. В НГЭС с КТ из металла (иттербия) реализуется фазовый переход металл-полупроводник. Ширина запрещенной зоны полупроводника, образующегося при этом, определяется температурой выращивания.
3. Применение фазового перехода металл-полупроводник позволяет получать в одном технологическом процессе многослойные НГЭС с массивами КТ, имеющими различные значения ширины запрещенной зоны.
3. 40.8 % efficient inverted triple-junction solar cell with two independently metamorphic junctions / J.F. Geisz, D.J. Friedman, J.S. Ward, A. Duda, W.J. Olavarria, T.E. Moriarty, J.T. Kiehl, M.J. Romero, A.G. Norman, K.M. Jones // Appl. Phys. Lett. -2008. - №93. - P. 123505.
4. Фоточувствительность структур с квантовыми ямами, выращенных методом МОС-гидридной эпитаксии, при нормальном падении излучения / В.Б. Куликов, Г.Х. Аветисян, Л.М. Василевская, И.Д. Залевский, И.В. Будкин, А.А. Падалица // Физика и техника полупроводников. - 2004. - Т. 38. - № 2. -С. 218-221.
5. йруктуры G^s с квантовыми точками ІпДз и As, полученные в едином процессе молекулярно-лучевой эпитаксии / B^. Не-ведомский, Н.А. Берт, B.B. Чалдышев, B.B. Преображенский, М.А. Путято, Б^. Cемягин // Физика и техника полупроводников. - 2009. - Т. 43. - М 12. - C. 1662-1666.
6. Ченга Л., Плога К. Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры / пер. с англ. - М.: Мир, 1989. - 584 с.
7. Леденцов Н.Н. Гетероструктуры с квантовыми точками: получение, свойства, лазеры. Обзор // Физика и техника полупроводников. - 1998. - Т. 32. - М 4. - C. 385-410.
8. Алферов Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур // ФТП. - 1998. - Т. 32. - М 1. - C. 3-18.
9. Марончук И.Е., Марончук А.И., Найденкова М^. Формирование квантовых точек в процессе жидкофазной эпитаксии методом импульсного охлаждения насыщенного раствора-расплава // Поверхность, рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2005. - М 12. - C. 97-101.
10. Epitaxial growth of structures with nano-dimensional features from liquid phase by pulse cooling of substrate: pat. US, no. 20070089бб8, 2007.
11. йосіб вирощування єпітаксійних наногетероструктур з масивами квантових точок: патент Укр. иД М 94699; замов. 20.09.2010; опуб. 10.06.2011, Бюл. М 11. - 5 с.
12. Марончук И.И. Получение наногетероэпитаксиальных структур с квантовыми точками для высокоэффективных солнечных элементов, исследование их свойств // Bісник Cxідноук-раїнського національного університету ім. B. Даля. - 2013. -М4 (193). - C. 149-155.
13. Predicted photoreflectance signatures on QD selective contacts for hot carrier solar cells / E. Canovas, A. Marti', P.G. Linares, E. Antolin, D. Fuertes Marron, C. Tablero, A. Luque // GCEP Proceedings of 23rd European Photovoltaic Solar Energy Conference. - Spain, 2008. - P. 33-36.
14. Maronchuk I.E., Berezovska N.I., Borkovska O.Yu. Nanohetero-epitexial Structures for solar cells on basis GaP // Proceedings 24th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition. - Germany, 2009. - P. 421-424
15. Дубровский В.Г. Теория формирования эпитаксиальных структур. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. - 350 с.
16. Ван дер Мерве Дж.Х. Несоответствие кристаллических решеток и связи на поверхности раздела между ориентированными пленками и подложками // Монокристаллические пленки. -М.: Мир, 1966. - C. 172.
17. Мотт Н.Ф. Переходы металл-изолятор. - М.: Наука, 1979. -343 с.
18. Физическая энциклопедия / под ред. А.М. Прохорова. - М.: Советская энциклопедия, 1990. - Т. 2. - 703 с.
19. Бугаев А.А., Захарченя Б.П., Чудновский Ф.А. Фазовый переход металл-полупроводник и его применение. - Л.: Наука, 1979. - 183 с.
20. Новикова С.И. Тепловое расширение твердых тел. - М.: Наука, 1974. - 290 с.
Поступила 12.05.2014 г.
UDC 621.325
METAL-SEMICONDUCTOR PHASE TRANSITION IN NANOHETEROEPITAXIAL STRUCTURES TECHNOLOGY
Igor I. Maronchuk,
Cand. Sc., Sevastopol Institute of Nuclear Energy and Industry, 7, Kurchatov street, Sevastopol, 299033, Russia. E-mail: igimar@mail.ru
Igor E. Maronchuk,
Dr. Sc., Sevastopol Institute of Nuclear Energy and Industry, 7, Kurchatov street,
Sevastopol, 299033, Russia. E-mail: igimar@mail.ru
Tamara F. Kulyutkina,
Cand. Sc., Sevastopol Institute of Nuclear Energy and Industry, 7, Kurchatov street, Sevastopol, 299033, Russia. E-mail: fizlab@simp.com.ua
Relevance of the work is caused by the necessity to obtain nanogeteroepitaxial structures with quantum dots to design and to develop the production of semiconductor energy high-performance devices.
The main aim of the study is to identify the reasons of forming wide-receiving semiconductor material of narrow-gap one when growing it in the form of quantum dots; to investigate the possibility of applying meta-semiconductor phase transition to obtain the material which in the form of quantum dots corresponds to narrow-gap semiconductor.
The methods used in the study: nanogeteroepitaxial structures with quantum dots were grown by liquid-phase epitaxy with pulse-cooled substrate; properties of the structures obtained were studied by investigation of their photoluminescence spectra taken from the samples using a set of spectral apparatus based on two monochromators MDR-41.
The results: The authors have revealed that the change in InAs bandgap in quantum dot is caused by a quantum dot size as compared with InAs bulk material. The dimension of the dots depends on difference between the lattice constants of the matrix material and quantum dot material. Meta-semiconductor interface phase transition is implemented in nanogeteroepitaxial structures with quantum dots of metal (Yb). The bandgap of the semiconductor formed at the time is determined by the growth temperature. Application of meta-semiconductor phase transition allows obtaining in one process multilayer nanogeteroepitaxial structures with the arrays of quantum dots with different values of the bandgap.
Key words:
Phase transition, meta-semiconductor, ytterbium, liquid phase epitaxy, nanoheteroepitaxial structures, quantum dots.
REFERENCES
1. Asryan L.V., Suris R.A. Teoriya porogovykh kharakteristik polu-provodnikovykh lazerov na kvantovykh tochkakh [The theory of threshold characteristics of semiconductor lasers on quantum dots]. FTP, 2004, vol. 38, no. 1, pp. 3-25.
2. Norman A. G., Hanna M. C., Dippo P. InGaAs/GaAs QD superlattices: MOVPE growth, structural and optical characterization, and application in intermediate-band solar cells. Proceedings of the 31“ IEEE Photovoltaics Specialists Conference and Exhibition. Lake Buena Vista, Florida, USA, January 3-7, 2005. 43 p.
3. Geisz J.F., Friedman D.J., Ward J.S., Duda A., Olavarria W.J., Moriarty T.E., Kiehl J.T., Romero M.J., Norman A.G., Jones K.M. 40.8 % efficient inverted triple-junction solar cell with two independently metamorphic junctions. Appl. Phys. Lett., 2008, no. 93, pp. 123505.
4. Kulikov V.B., Avetisyan G.Kh., Vasilevskaya L.M., Zalev-skiy I.D., Budkin I.V., Padalitsa A.A. Fotochuvstvitelnost struk-tur s kvantovymi yamami, vyroshchenykh metodom MOS-gidrit-noy epitaksii, pri normalnom padenii izlucheniya [Photosensitivity of structures with quantum holes grown up by MOCVD method at normal radiation fall]. FTP, 2004, vol. 38, no. 2, pp. 218-221.
5. Nevdomskiy V.N., Bert N.A., Chaldyshev V.V., Puyato M.A., Se-myagin B.R. Struktury GaAs s kvantovymi tochkami InAs i As, poluchennye v edinom protsesse molekulyarno-luchevoy epitaksii [GaAs structures with quantum dots InAs and As obtained in MBE unified process]. FTP, 2009, vol. 43, no. 12, pp. 1662-1666.
6. Chenga L., Ploga K. Molekulyarno-luchevaya epitaksiya i getero-strukrury [MBE and heterostructures]. Translated from English. Moscow, Mir Publ., 1989. 584 p.
7. Ledentsov N.N. Geterostruktury s kvantovymi tochkami: po-luchenie, svoystva, lazery. Obzor [Heterostructures with quantum dots: obtain, properties, lasers. Review]. FTP, 1998, vol. 32, no. 4, pp. 385-410.
8. Alferov Zh.I. Istoriya i budushchee poluprovodnikovykh geteres-truktur [History and the future of semi-conductor heterostructures]. FTP, 1998, vol. 32, no. 1, pp. 3-18.
9. Maronchuk I.E., Maronchuk A.I., Naydenkova M.V. Formirova-nie kvantovykh tochek v protsesse zhidkofaznoy epitaksii meto-dom impulsnogo okhlazhdeniya nasyshchenogo rastvora-rasplava [Formation of quantum dots in the course of LPE by the of puls cooling method of a saturated solution-melt]. Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 2005, no. 12, pp. 99-101.
10. Maronchuk I.E., Kulyutkina T.F., Maronchuk A.I., Naidenko-va M.V. Epitaxial growth of structures with nano-dimensional features from liquid phase by pulse cooling of substrate: patent US,
no. 20070089668, 2007.
11. Maronchuk I.E., Kulyutkina T.F., Maronchuk 1.1. Sposib vy-roshchyuvannya epitaksiynikh nanogeterostruktur z masyvamy kvantovykh tochok [Expedient of cultivation epitaxial nanogete-rostructues with quantum dots]. Patent UA, no. 94699, 2011.
12. Maronchuk I.I. Poluchenie nanogeteroepitaksialnykh struktur s kvantovymi tochkami dlya vysokoeffektivnykh solnechnykh ele-mentov, issledovanie ikh svoystv [Obtaining nanoheteroepitaxial structures with quantum dots for high effective photovoltaic devices, investigation of their properties]. Visnik of the Volodymyr Dahl East Ukrainian National university, 2013, no. 4 (193), pp. 149-155.
13. Canovas E., Marti' A., Linares P.G., Antoli'n E., Fuertes Mar-r\n D., Tablero C., Luque A. Predicted Photoreflectance Signatures on QD Selective Contacts for Hot Carrier Solar Cells. GCEP Proceedings of 23rd European Photovoltaic Solar Energy Conference. Spain, 2008. pp. 33-36.
14. Maronchuk I.E., Berezovska N.I., Borkovska O.Yu. Nanohetero-epitexial Structures for Solar Cells on Basis GaP. Proc. 24th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition. Germany, 2009. pp. 421-424.
15. Dubrovskiy V.G. Teoriya formirovaniya epitaksialnykh strukur [The theory of formation of epitaxial structures]. Moscow, FIZ-MATLIT Publ., 2009, 350 p.
16. Van-der-Merve. Nesootvetstvie kristallicheskikh reshotok i sily svyazi na poverkhnosti razdela mezhdu orientirovannymi plenka-mi i podlozhkami [Discrepancy of crystalline lattices and force of communication on an interface between the oriented films and substrates]. Monokristallicheskieplenki [Monocrystalline films]. Moscow, Mir Publ., 1966. pp. 172.
17. Mott N.F. Perekhod metal-izolyator [Metal-insulator transition]. Moscow, Nauka Publ., 1979. 343 p.
18. Fizicheskaya entsiklopediya [The physical encyclopedia]. Ed. by A.M. Prokhorov. Moscow, Sovetskaya entsiklopediya Publ., 1990. Vol. 2, 703 p.
19. Bugaev A.A., Zakharchenko B.P., Chudnovskiy F.A. Fazovy perekhod metal-poluprovodnik i ego primenenie [Metal-semicon-ductor phase transition and its application]. Leningrad, Nauka Publ., 1979. 183 p.
20. Novikova S.I. Teplovoe rashirenie tverdykh tel [Thermal dilatation of solid bodies]. Moscow, Nauka Publ.,1974. 290 p.
Received: 12 May 2014.
