Искусственные подложки GaAs/Si(001), выращенные методом молекулярно-лучевой эпитаксии, для оптоэлектронных приложений

Abstract

Из-за несоответствия постоянных решёток и коэффициентов температурного линейного расширения Si и GaAs в эпитаксиальных пленках образуется большая плотность пронизывающих дислокаций (ПД), которые ухудшают оптические и электрофизические свойства гетероструктур. В данной работе с целью снижения ПД использовались дислокационные фильтры на основе слоев низкотемпературного GaAs (LT-GaAs), выращенных при 250ºС. Также проводились in situ циклические отжиги эпитаксиальных структур на различных этапах их выращивания и ex situ отжиги уже выращенных образцов. Температура отжигов составляла 650ºC, что всего на 50ºС превышает температуру роста GaAs. Определены условия, при которых совместное применение дислокационных фильтров на основе LT-GaAs и циклических отжигов позволяет снизить плотность ПД в приповерхностных слоях GaAs до 5·106 см-2 , а концентрацию центров безызлучательной рекомбинации до уровня, сравнимого с гомоэпитаксиальными структурами GaAs при общей толщине слоев GaAs/Si до 2.4 мкм.