Определение критической толщины 2D-3D и Huts-Domes переходов в зависимости от температуры роста Ge на поверхности GeSi Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

Секция «ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ»

з

s

ri 2,5 ï

& 2

к

п

3:DD 7:4S 1236 17:24 22:12 3:DD

Время (МСК], ч

Рис. 3. Оценка погрешности измерения псевдодальности, обусловленной вертикальной задержкой сигнала в ионосфере, результаты с навигационного приемника JAVAD 05-06 декабря 2013 г.

Для проведения исследования были использованы результаты с экспедиций проведённых в поселке Хатанга КНЦ СО РАН 03-06 декабря 2013 г. и 14-20 ноября 2012 г [2]. Наблюдение и запись параметров осуществлялось при помощи двухчастотного навигационного приемника МРК-33 и американского навигационного приемника JAVAD Delta. Затем на основе записанной информации, определялась вертикальная задержка сигналов НКА в ионосфере и суточный ход полного электронного содержания (TEC) вдоль пути распространения радиосигнала НКА в ионосфере. Полное электронное содержание TEC измеряется в единицах TECU, 1 TECU = 1016 electron/m-2 [3].

Эксперименты проходили в условиях полярной ночи в спокойной геомагнитной обстановки индекс K < 4 [4]. На рис. 1 и 2 видно отсутствие четко выраженного суточного хода ионосферы, что свойственно для полярных районов для периода полярного дня и ночи, соответственно вертикальная задержка сигнала в ионосфере (рис. 1, 2) варьируется незначительно и соответствует значениям погрешности заявленных

з

£

Si, 5

п

сэ

о

0:00 4:4В 9:36 14:24 19:12 0:00

Время (МСК), ч

Рис. 4. Оценка погрешности измерения псевдодальности, обусловленной вертикальной задержкой сигнала в ионосфере, результаты с навигационного приемника МРК-33 17 ноября 2012 г.

в интерфейсно контрольном документе ГЛОНАСС [5]. Полученные результаты и двухчастотный метод определения ионосферной задержки позволили произвести оценку степени влияния ионосферы на распространения радиосигнала НКА в северных широтах.

Библиографические ссылки

1. Перов А. И., Харисов В. . ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования. 4-е изд. перераб. и доп. М. : Радиотехника, 2010. 800 с.

2. Отчет экспедиции по исследованию ионосферы в полярных районах // Сборник отчетов экспедиций КНЦ СО РАН, 2012-2013. 80 с.

3. Прогноз магнитных бурь и солнечной активности [Электронный ресурс]. URL: http://www.tesis. lebedev.ru/forecast_activity.html

4. Интерфейсный контрольный документ ГЛОНАСС. М. : Редакция 5.1, 2008. 74 с.

© Древин К. А., 2014

УДК 669.713.7

М. Ю. Есин1, В. А. Тимофеев2 Научный руководитель - А. И. Никифоров2 1 Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск, 2Институт физики полупроводников имени академика А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирск

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКОЙ ТОЛЩИНЫ 2D-3D И Huts-Domes ПЕРЕХОДОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ РОСТА Ge НА ПОВЕРХНОСТИ GeSi

Установлено, что упругая деформация квантово-размерных слоев Ge в гетероструктурах сильно изменяет спектр мелких акцепторов, смещая спектр в длинноволновую область дальнего инфракрасного диапазона. Возможность контролировать величину деформации и толщину квантовых ям, а так же возможность селективного легирования ям и барьеров в гетероструктуре открывает новые перспективы для производства твердотельных детекторов для дальнего ИК диапазона Si. Изменение морфологии поверхности и состава на-ноостровков Ge/Si и Ge/GeSi в процессе роста оказались весьма сложными и до конца не изучены, несмотря на большое количество работ [1-3].

Синтез проводился методом молекулярно-лучевой эпитаксии в сверхвысоком вакууме при давлении 10-7 Па. Контроль структуры и морфологии пленок осуществлялась с помощью дифракции быстрых электронов

на отражения (ДБЭ), скорость роста измерялась кварцевым датчиком толщины. Источниками напыления служили электронно-лучевые испарители (ЭЛИ).

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

На рис. 1 представлены схемы поперечного сечения полученных структур в одном цикле. Образцы состоят из следующих слоев: 1 - подложка 81(100), 2 - буферный слой кремния, 3 - слой ве0,3810,7, 4 -слой ве. Таким образом, были получены структуры с разной температурой осаждения верхнего слоя ве.

Поток (5е и в!

4)

3)1

2)

О

Ge; 300 "С, 400 "С, 500 "С

GcmSÍI.-: 40 А. 500 "С

буферный r.Hiii Si 100 им, 70« "С

Si(lOO) подложка

Рис. 1. Схема поперечного сечения образца

Рис. 2. График зависимости критической толщины от температуры (квадратные точки - huts островки, круглые точки - domes островков)

По картинам ДБЭ анализировалось поверхностное состояние, на которой в результате осаждения Ge были определены переходные моменты 2D-3D и huts -domes островков. На рис. 2 показан график зависимости критической толщины от температуры (квадратные точки - huts островки, круглые точки - domes островков).

Первая фаза 2D означает послойный рост метаста-бильного, псевдоморфного, смачивающего слоя, при котором пленка Ge испытывает сжатие в плоскости поверхности и растяжение в направлении роста. Вторая фаза Hut означает появления граненых островков с фасетками {105}, которые имеют средний размер в основании 15 нм, а в высоту 1,5 нм. Третью фаза Dome означает появление островков с более сложной огранкой, и имеют размер в основании около 100 нм и в высоту 10 нм. С увеличением температуры от 300 оС до 500 оС толщина перехода 2D - huts увеличивается в обоих случаях. И с увеличением температуры от 300 оС до 500 оС толщина перехода huts - domes уменьшается.

Библиографические ссылки

1. Shallow acceptors in Ge/Ge Si strained multilayer heterostructures with quantum wells / V. I. Gavrilenko, I. V. Erofeeva, A. L. Korotkov et al. // JETP Letters. 1997. Vol. 65. No. 2.

2. Мелкие акцепторы в ненапряженных гетерост-руктурах Ge/Gei-xSix с квантовыми ямами / В. Я. Алешкин, Б. А. Андреев, В. И. Гавриленко и др. // Физика и техника полупроводников. 2000. Т. 34. Вып. 5.

3. Фотоэлектрические свойства наноструктур GeSi/Si : учеб. пособие / Д. О. Филатов, М. А. Исаков и др. 2010.

© Есин М. Ю., Тимофеев В. А., 2014

УДК 6-022.532

М. О. Заев, А. Ю. Игуменов Научный руководитель - Г. А. Александрова Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОВОДЯЩИХ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ОБРАЗЦОВ МЕТОДАМИ СКАНИРУЮЩЕЙ ЗОНДОВОЙ МИКРОСКОПИИ

Исследована поверхность образцов высокоориентированного пиролитического графита (ВОПГ) и 81(111) методом атомно-силовой микроскопии (АСМ), определены высоты кристаллографических ступеней. На исследуемых образцах продемонстрирована возможность определения типа материала с помощью метода туннельной спектроскопии.

Сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ) -один из распространенных методов исследования рельефа и физических свойств поверхности твердых тел с высоким пространственным разрешением [1].

В рамках данной работы исследован образец ВОПГ, применяющийся в качестве гидрофобной или проводящей подложки, калибровочной решетки в

СЗМ [2-4] и образец 81(111), как распространенный материал современной полупроводниковой микро- и наноэлектроники [5].

С помощью метода АСМ были получены изображения рельефа поверхности образцов ВОПГ и 81(111) (рис. 1), отображающие кристаллографические ступени.