Научная статья на тему 'МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ GE-КВАНТОВЫХ ТОЧЕК НА 81(001)'

МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ GE-КВАНТОВЫХ ТОЧЕК НА 81(001) Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
19
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Эренбург С.Б., Бауск Н.В., Якимов А.И., Ненашев А.В., Степина Н.П.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ GE-КВАНТОВЫХ ТОЧЕК НА 81(001)»

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ ПО ДОКЛАДАМ XVIII НАУЧНОЙ ШКОЛЫ-СЕМИНАНА

Это работа посвящена исследованиям локального атомного окружения GaAs в кристаллическом и нанокристаллическом состояниях. Нанокристаллические образцы были изготовлены мегодом иоинокластерного распыления в вакуумной камере с давлением 4*10'5 Па. Полученные образцы были протестированы методами электронной микродифракции и рентгеновской дифракции. Средний размер кластеров около 10 нм. Для этих образцов были сняты HXAFS-спектры на K-краях поглощения Ga и As.

Обработка EXAFS-спектров методом Фурье преобразования в случае GaAs не дает хороших результатов, поскольку галлий и мышьяк имеют близкие значения параметров рассеяния. Поэтому в работе предлагается другой метод получения информации о парциальных межатомных расстояниях. Суть метода состоит в том. что для нахождения парциальных межатомных расстояний интегральные уравнения, описывающие EXAFS спектры для K-края Ga и As, решаются назависимо друг от друга.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 00-03-33049).

МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ GE- КВАНТОВЫХ ТОЧЕК НА 81(001)

С.Б.ЭРЕНБУРГ1, Н.В.БАУСК1, А.И.ЯКИМОВ2. A.B. НЕНАШЕВ2.

Н.П.СТЕПИНА2, А.И.НИКИФОРОВ2, Л.Н.МАЗАЛОВ1

' Институт неорганической химии СО РАН. Новосибирск.

Институт физики полупроводников СО РАН. Новосибирск

В последних работах по исследованию электронных свойств самооргапизованных германиевых нанокластеров на поверхности Si(001). полученных молекулярно-лучсвой эпитаксией, продемонстрировано существованпе, дискретного спектра нуль-мерных дырочных состояний в Ge кластерах [I]. Гетероструктуры такого типа естественным образом формируют большие плотные массивы и легко встраиваются в существующую концепцию кремниевых интегральных схем для электронной памяти, оптоэлектроиных устройств, а в перспективе и квантового транзистора. В системе Ge/Si рассогласование решеток составляет 4.2% Такое рассогласование должно приводить к напряжениям и деформациям на границе раздела в процессе роста, приводящим к соответствующим изменениям морфологии и локальной структуры.

В процессе нанесения Ge на Si(001) методом молекулярно-лучевой эпигаксии при 300°С двумерный рост псевдоморфных пленок наблюдался только до критической толщины, составляющей четыре-пять монослоев. Как показали результаты, полученные с помощью электронно-дифракционного метода и туннельной микроскопии, при дальнейшем нанесении происходит срыв двумерного роста и на смачивающих слоях толщиной в 4-5 монослоев образуются пирамидальные островки Ge (режим роста Странского-Крастанова) с латеральными размерами ~ 15нм и высотой - 1.5нм. При этом островки-нанокластеры демонстрируют свойства квантовых точек (QD) [1J. Исследуемые

ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА И МЕЗОСКОПИЯ ТОМ 2, № 2

241

1\Г/Л11\Г1С оииоцспил I r\J (4\J1\J lí-y^ru*' /V»"« I"'

образцы бьшн получены трехкратным повторением процедуры нанесения Ge на Si(OOI) до эффективных толщин, соответствующих 4 и 10 монослоям Ge на двух половинах подложки Si(001). соогветственно. В процессе нанесения германиевые структур!,i разделялись слоями кремния толщиной 10 нм, выращенными при температуре 500°С.

GeK XAFS спектры были измерены при углах 0 и 90° между плоскостью Si(001 )и вектором электрического поля Е пучка СИ с использованием поверхностно чувствн-тельной методики EXAFS, основанной на измерении потока электронов всего энергетического спектра (метод полного выхода электронов).

Установлено, что псевдоморфные 4* - монослойные германиевые пленки, захороненные в Si- матрице, содержат до 50% атомов Si. Образующиеся при дальнейшем гетероэпитаксиальном росте в режиме Странского - Крастанова германиевые островки пирамидальной формы представляют собой области чистого Ge за исключением граничного переходного Ge-Si слоя толщиной ~2 монослоев, причем межатомные расстояния Ri(Ge-Ge) = 2.41 Á, что на 0.04 Á меньше, чем в массивном германии и R2(Ge-Si) = 2.37Á.

В рамках модели валентных сил (valence force field -VFF) выполнен расчет пространственного распределения упругой деформации. Расчет проведен по методике, основанной на использовании функции Грина "атомистической" упругой задачи. Полученные из EXAFS- данных межатомные расстояния Ri(Ge-Ge) и R2(Ge-Si) в пределах экспериментальной ошибки (±0.01 Á) совпадают с межатомными расстояниями, полученными из расчета, и позволяют объяснить полученные ранее для QD на Si(001) экспериментальные результаты [I].

Работа выполнена при поддержке Российских государственных научно-технических программ «Физика твердотельных наноструктур» (грант 99-1135) и «Поверхностные Атомные Структуры» (грант 1-14-99).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. A.I. Yakimov, C.J. Adkins, R. Boucher A.V. Dvurechenskii, A.I. Nikifbrov, O.P. Pchelyakov, G.Biskupskii, Phys. Rev. В 59. 12598, 1999.

ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ СЛОЖНЫХ КЛАСТЕРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ

ОТЖИГЕ В ВАКУУМЕ

С. Б. ЭРЕНБУРГ, Н.В. БАУСК, Н.Г. НАУМОВ, В.Е.ФЕДОРОВ, Л.Н.МАЗАЛОВ Институт неорганической химии СО РАН, Новосибирск

Неорганические соединения на базе кластерных анионов [Re6X8(CN)6]4* (Х= S, Se, Те) и катионов переходных металлов обладают сложной пористой структурой, обусловленной большими размерами анионов, и содержат молекулы воды [1,2]. Синтезированный нами впервые комплекс Co(DMF)6[Mo6Brg(NCS)6] (DMF - диметил-формамид) имеет сходную пространственную структуру. После отжига в вакууме

242

ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА И МЕЗОСКОЛИЯ ТОМ 2, № 2

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.