Электронные свойства структур с квантовой ямой InxGa1-xAs (0. 2 ? x ? 0.6) на подложках GaAs и InP
Диссертация
Современную СВЧ электронику невозможно представить без НЕМТ (high electron mobility transistor — транзистор с высокой подвижностью электронов). НЕМТ представляет из себя полевой транзистор, проводящий канал которого создается гетеропереходом или квантовой ямой. Материалы слоев подбираются так, чтобы ширина запрещённой зоны материала барьерного слоя превосходила ширину запрещённой зоны канала… Читать ещё >
Список литературы
- T. Mimura, S. Hiyamizu, T. Fujii, and K. Nanbu. A new field-effect transistor with selectively doped GaAs/n-AlxGai.xAs heterojunctions // Japanese Journal of Applied Physics, 19, L225 -L225 (1980) —
- В. А. Кульбачинский. Двумерные, одномерные, нульмерные структуры и сверхрешётки // Москва, издательство НЭВЦ ФИПТ Физического факультета МГУ, 164 стр. (1998) —
- Ж. И. Алфёров. Нобелевские лекции по физике 2000. Двойные гетероструктуры: концепция и применения в физике, электронике и технологии // Успехи физических наук, 172, 9, 1068- 1086 (2002) —
- M. S. Skolnick, P. R. Tapster, S. J. Bass, A. D. Pitt, N. Apsley and S. P. AIdred. Investigation of InGaAs-InP quantum wells by optical spectroscopy // Semiconductor Science and Technology, 1, 29 -40 (1986) —
- Ю. В. Федоров, M. Ю. Щербакова, Д. JI. Гнатюк, Н. Г. Яременко, В. А. Страхов. НЕМТ на гетероструктурах Ino^Alo^sAs/Ino^Gao^As/Ino^Alo^As/InP с предельной частотой усиления по мощности до 323 ГГц // Доклады ТУСУРа, № 2 (22), часть 1, 191 197 (2010) —
- I. Thayne, К. Elgaid, D. Moran, X. Cao, Е. Boyd, H. McLelland, M. Holland, S. Thorns, C. Stanley. 50 nm metamorphic GaAs and InP HEMTs // Thin Solid Films, 515, 4373 4377 (2007) —
- J. -C. Huang, W. -C. Hsu, C. -S. Lee, D. -H. Huang, M. -F. Huang. Characteristics of ?-doped InAlAs/InGaAs/InP high electron mobility transistors with a linearly graded lnrGai-^As channel // Semiconductor Science and Technology, 21, 619 625 (2006) —
- M. M. Ben Salem, S. Bouzgarrou, N. Sghaier, A. Kalboussi, A. Souifi. Correlation betweenstatic characteristics and deep levels in InAlAs/InGaAs/InP HEMT’S // Materials Science and Engineering B, 127, 34 40 (2006) —
- Т. Сугано, Т. Икомо, Ё. Такэиси. Введение в микроэлектронику// М.: Мир (1998) —
- S. Bollaert, Y. Cordier, М. Zaknoune, Н. Happy, V. Hoel, S. Lepilliet, D. Theron, and A. Cappy. The indium content in metamorphic InxAli. xAs/InxGaixAs HEMTs on GaAs substrate: a new structure parameter// Solid-State Electronics, 44, 1021 1027 (2000) —
- W. E. Hoke, T. D. Kennedy, A. Torabi, C. S. Whelan, P.F. Marsh, R. E. Leoni, C. Xu, and K. C. Hsieh. High indium metamorphic HEMT on a GaAs substrate // Journal of Crystal Growth, 251, 827−831 (2003) —
- J.-C. Huang, W.-C. Hsu, C.-S. Lee, D.-H. Huang, and M.-F. Huang. Characteristics of 5-doped InAlAs/InGaAs/InP high electron mobility transistors with a linearly graded InxGai-xAs channel // Semiconductor Science and Technology, 21, 619 625 (2006) —
- I. S. Vasil’evskii, G. B. Galiev, V. G. Mokerov, E. A. Klimov, R. M. Imamov, and I. A. Subbotin. The electrical and structural properties of InyGaiyAs/InxAlixAs/InP quantum wells with different InAs content // Crystallography Reports, 55, 1,6−9 (2010) —
- Y.-W. Chen, W.-C. Hsu, R.-T. Hsu, Y.-H. Wu, and Y.-J. Chen. Characteristics of ln0 52Al0 48As/InxGai.xAs HEMT’s various InxGaixAs channels // Solid-State Electronics, 48, 119- 124 (2004) —
- S. F. Yoon, Y. B. Miao, K. Radhakrishnan, and H. L. Duan. Some effects of indium composition on pseudomorphic InxGai-xAs/lno52Alo48As modulation-doped heterostructures grown by molecular beam epitaxy // Journal of Crystal Growth, 158, 443 448 (1995) —
- G. Tomaka, E. M. Sheregii, T. K^kol, W. Strupinski, A. Jasik, and R. Jakiela. Charge carrier parameters in the conductive channels of HEMTs // Physica status solidi (a), 195, 1, 127- 132 (2003) —
- D. Roh, H. Lee, and J. Lee. Electron mobility characteristics of InxGai-xAs/InAlAs/InP high electron mobility transistor (HEMT) structures grown by molecular beam epitaxy // Journal of Crystal Growth, 167, 3−4, 468 472 (1996) —
- X. Wallart, J. Lastennet, D. Vignaud, and F. Mollot. Performances and limitations of InAs/InAlAs metamorphic heterostructures on InP for high mobility devices // Applied Physics Letters, 87, 43 504 (2005) —
- D. A. Anderson, S. J. Bass, M. J. Kane, and L. L. Taylor. Transport and persistent photoconductivity in InGaAs/InP single quantum wells // Applied Physics Letters, 49, 20, 1360 -1362 (1986) —
- J. C. Fan, and Y. F. Chen. Persistent photoconductivity in InAsN/InGaAs quantum wells // Solid State Communications, 146, 510−513 (2008) —
- M. Zervos, M. Elliott, and D. I. Westwood. Light-induced mobility enhancement in delta-doped GaAs/Ino 26Gao 74As/GaAs quantum wells grown by molecular beam epitaxy on GaAs (001) // Applied Physics Letters, 74, 14, 2026 2028 (1999) —
- E. P. De Poortere, Y. P. Shkolnikov, and M. Shayegan. Field-effect persistent photoconductivity in AlAs and GaAs quantum wells with AlxGaixAs barriers // Physical Review B, 67, 153 303 (2003) —
- E. A. Anagnostakis, and D. E. Theodorou. Determination of two-dimensional electron gas population enhancement within illuminated semiconductor heterostructures by persistent photoconductivity // Journal of Applied Physics, 73, 9, 4550 4554 (1993) —
- Ikai Lo, J. R. Lian, H. Y. Wang, M. H. Gau, J. K. Tsai, J.-C. Chiang, Y. J. Li, and W. C. Hsu. Magnetotransport study on the defect levels of delta-doped In0 22Gao 7sAs/GaAs quantum wells // Journal of Applied Physics, 100, 63 712 (2006) —
- P. M. Mooney. Deep donor levels (DX centers) in III-V semiconductors // Journal of Applied Physics, 67, 3, R1 R26 (1990) —
- Ikai Lo, W. C. Mitchel, R. Kaspi, S. Elhamri, and R. S. Newrock. Observation of a negative persistent photoconductivity effect in lno2sGao75Sb/lnAs quantum wells // Applied Physics Letters, 65, 8, 1024 1026 (1994) —
- M. В. Валейко, H. А. Волчков, С. П. Гришечкина, И. П. Казаков, О. А. Пыркова, В. Т. Трофимов. Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН Управление временем релаксации глубоких состояний в наноструктурах GaAs/AlGaAs. УДК 621.3-
- D. R. Hang, Y. F. Chen, and F. F. Fang, and W. I. Wang. Positive and negative persistent photoconductivity in a two-side-doped Ino 53Gao 47As/Ino 52AI0 4gAs quantum well // Physical Review B, 60, 19, 13 318 13 321 (1999) —
- V. A. Kulbachinskii, R. A. Lunin, V. G. Kytin, V. A. Rogozin, P. V. Gurin, B. N. Zvonkov, and D. O. Filatov. Persistent photoconductivity in quantum dot layers in InAs/GaAs structures // Physica Status Solidi, 0, 4, 1297 1300 (2003) —
- V. A. Kulbachinskii, V. G. Kytin, V. A. Rogozin, B. N. Zvonkov, Z. Dashevsky, and V. A. Casian. Persistent infrared photoconductivity in InAs/GaAs structures with quantum dot layer // Physica E, 39, 1 7 (2007) —
- V. A. Kulbachinskii, V. G. Kytin, A. V. Golikov, R. A. Lunin, R. T. F. van Schaijk,
- A. de Visser, A. P. Senichkin, and A. S. Bugaev. Wavelength dependent negative and positive persistent photoconductivity in Sn 5-doped GaAs structures // Semiconductor Science and Technology, 15, 895−901 (2000) —
- H. J. Queisser, and D. E. Theodorou. Decay kinetics of persistent photoconductivity in semiconductors // Physical Review B, 33, 6, 4027 4033 (1985) —
- B. Jonsson, and S. T. Eng. Solving the Schrodinger equation in arbitrary quantum-well potential profiles using the transfer matrix method // Journal of Quantum Electronics, 26, 11, 2025 -2035 (1990) —
- Ch. Jirauschek. Accuracy of transfer matrix approaches for solving the effective mass Schrodinger equation // IEEE journal of quantum electronics, 45, 9, 1059 1067 (2009) —
- E. А. Рындин. Методы решения задач математической физики // Таганрог: Изд-во ТРТУ, 119 стр. (2003) —
- О. Gunnarsson, В. I. Lundqvist. Exchange and correlation in atoms, molecules, and solids by the spin-density-functional formalism // Physical Review B, 13, 10, 4027 4033 (1976) —
- P.А. Хабибуллин, И. С. Васильевский, Г. Б. Галиев, Е. А. Климов, Д. С. Пономарев,
- B.П. Гладков, В. А. Кульбачинский, А. Н. Клочков, Н. А. Юзеева. Влияние встроенного111электрического поля на оптические и электрофизические свойства Р-НЕМТ наногетероструктур AlGaAs/InGaAs/GaAs // Физика и техника полупроводников, 45, 5, 666−671 (2011) —
- Р.А. Хабибуллин. Электронные свойства квантовых ям AlxGai. xAs/InyGai-yAs/ AlxGai. xAs с комбинированным и дельта-легированием // Автореферат диссертации к.ф.-м.н. Москва, 22 стр. (2012) —
- Д. Шенберг, Магнитные осцилляции в металлах // М, Мир, 1986, Глава 2. D. Shoenberg, Magnetic oscillations in metals, Cambridge university press (1984) —
- Д. С. Пономарёв. Электронный транспорт в составных квантовых ямах InAlAs/InGaAs/InAlAs, содержащих наноразмерные вставки InAs // Автореферат диссертации к.ф.-м.н. Москва, 22 стр. (2012) —
- С. И. Борисенко Физика полупроводниковых наноструктур // Томск: издательство Томского политехнического университета, 115 стр. (2010) —
- С. Г. Дмитриев, К. И. Спиридонов. Влияние дефектов на температурную зависимость концентрации электронов в двумерном и легированном каналах селективно-легированных гетероструктурах AlxGaix/GaAs // Журнал Технической физики, 68, 10, 140 -142 (1998) —
- A. Babinski, G. Li, and С. Jagadish. The persistent photoconductivity effect in modulation Si 5-doped pseudomorphic lno.2Gao.8As/GaAs quantum well structure // Applied Physics Letters, 71, 12, 1664- 1666 (1997) —
- T. Ando, A. B. Fowler, and F. Stem. Electronic properties of two-dimensional systems // Reviews of Modern Physics, 54, 437 672 (1982) —
- Е. D. Siggia, and Р. С. Kwok. Properties of electrons in semiconductor inversion layers with many occupied electric subbands. i. screening and impurity scattering // Physical Review B, 2, 4, 1024- 1036(1970) —
- T. Akazaki, K. Arai, T. Enoki, Y. Ishii. Improved InAlAs/InGaAs HEMT characteristics by inserting an InAs layer into the InGaAs channel // IEEE Electron Device Letters, 13, 6 325−327 (1992) —
- W. Trzeciakowski, B.D. McCombe. Tailoring the intersubband absorption in quantum wells // Applied Physics Letters, 55, 891 893 (1989) —
- A. Lorke, U. Merkt, F. Malcher, G. Weimann, W. Schlapp. Subband Spectroscopy of single and coupled GaAs quantum wells // Physical Review B, 42, 1321 1325 (1990) —
- T. Schmiedel, B.D. McCombe, A. Petrou, M. Dutta, P.G. Newman. Subband tuning in semiconductor quantum wells using narrow barriers // Journal of Applied Physics, 72, 4753 -4756(1992) —
- H. Kawai, J. Kanenko, N. Watanabe. Doubet state of resonantly couplet AlGaAs/GaAs quantum wells grown by metalorganic chemical vapor deposition // Journal of Applied Physics, 58,3, 1263 1269 (1985) —
- Q.X. Zhao, S. Wongmanerod, M. Willander, P.O. Holtz, E. Selvig, B.O. Fimland. Effect of a monolayer AlAs incertion in modulation doped GaAs/AlxGaixAs quantum-well structures // Physical Review B, 62, 16, 10 984- 10 989 (2000) —
- Г. Б. Галиев, В. Э. Каминский, И. С. Васильевский, В. А. Кульбачинский, Р. А. Лунин. Электронный магнетотранспорт в связанных квантовых ямах с двусторонним легированием // Физика и техника полупроводников, 38, 11, 1368 373 (2004) —
- V.A. Kulbachinskii, R.A. Lunin, I.S. Vasil’evskii. Peculiarities of electron transport in the coupled AlGaAs/GaAs quantum wells with central AlAs barrier // International Journal of Nanoscience, 2 (6), 565 573 (2003) —
- J. Pozela, V. Juciene, A. Namajunas, K. Pozela. Electron-phonon scattering engineering // Физика и техника полупроводников, 31 (1) 85 88 (1997) —
- J. Pozela, A. Namajunas, K. Pozela, V. Juciene. Electron mobility and subband population tuning by a phonon wall incerted in a semiconductor quantum well // Journal of Applied Physics, 81,4, 1775- 1780(1997) —
- Ю. Пожела, К. Пожела, В. Юцене. Подвижность и рассеяние электронов на полярных оптических фононах в гетероструктурных квантовых ямах // Физика и техника полупроводников, 34 (9), 1053 1057 (2000) —
- В.Г. Мокеров, Г. Б. Галиев, Ю. Пожела, К. Пожела, В. Юцене. Подвижность электронов в квантовой яме AlGaAs/GaAs/AlGaAs // Физика и техника полупроводников, 36 (6), 713−717(2002) —
- JI. Ченг, К. Плог. Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры // М.: Мир, 584 стр. (1989) —
- Т. Unuma, Т. Takahashi, Н. Sakaki. Effects of interface roughness and phonon scattering on intersubband absorption linewidth in a GaAs quantum well // Applied Physics Letters, 78, 22, 3448−3450(2001) —
- T. Unuma, M. Yoshita, T. Noda, H. Sakaki, H. Akiyama. Intersubband absorption linewidth in GaAs quantum wells due to scattering by interface roughness, phonons, alloy disorder, and impurities // Journal of Applied Physics, 93, 3, 1586 1597 (2003) —
- Ashok K. Saxena. Electron mobility in Gai.vAl.rAs alloys // Physical Review B, 24, 3295−3302 (1981) —
- D. Zanato, S. Gokden, N. Balkan, B.K. Ridley, W.J. Schaff. The effect of interface-roughness and dislocation scattering on low temperature mobility of 2D electron gas in GaN/AlGaN // Semiconductor Science and Technology, 19, 427 432 (2004) —
- J. Pozela, V. Jucene, K. Pozela. Confined electron-optical phonon scattering rates in 2D structures containing electron and phonon walls // Semiconductor Science and Technology, 10, 1076- 1083 (1995) —
- J. Pozela, A. Namajunas, K. Pozela, V. Juciene. Polar optical phonon confinement and electron mobility in quantum wells // Physica E, 5, 108 116 (1999) —
- B.K. Ridley. Electrons and phonons in semiconductor multilayers // Cambridge University Press, 328 p. (2000) —
- В. Ф. Гантмахер, И. Б. Левинсон. Рассеяние носителей тока в металлах и полупроводниках // М.: Наука, 352 стр. (1984) —
- Т. Akazaki, К. Arai, Т. Enoki, Y. Ishii. Improved InAlAs/InGaAs HEMT characteristics by inserting an InAs layer into the InGaAs channel // IEEE Electron Device Letters, 92, 325 327 (1992) —
- Akazaki, J. Nitta, H. Takayanagi. Improving the mobility of an Ino52Alo4sAs/lno53Gao47As inverted modulation-doped structure by inserting a strained InAs quantum well // Applied Physics Letters, 65, 10, 1263 1265 (1994) —
- J. Nitta, Y. Lin, T. Koga, T. Akazaki. Electron g-factor in a gated InAs-inserted-channel Ino 53Gao 47As/Ino 52A10 4sAs heterostructure // Physica E, 20,429 432 (2004) —
- Y. Lin, J. Nitta, T. Koga, T. Akazaki. Electron g factor in a gated InGaAs channel with double InAs-inserted wells // Physica E, 21, 656 660 (2004) —
- C. Hu, J. Nitta, T. Akazaki, H. Takayanagi. Evidence of the Coulomb gap observed in an InAs inserted Ino 53Gao47As/Ino52Alo48As heterostructure // Physica E, 7, 795 798 (2000) —
- H. Sexl, G. Bohm, D. Xu, H. Heip S. Kraus, G. Trankle, G. Weimann. MBE growth of double-sided doped InAlAs/InGaAs HEMTs with an InAs layer inserted in the channel // Journal of Crystal Growth, 175/176, 915−918 (1997) —
- Y. Yamashita, A. Endoh, K. Shinohara, K. Hikosaka, T. Matsui, S. Hiyamizu, T. Mimura. Pseudomorphic lno52Alo48As/lno7Gao3As HEMTs with an ultrahigh fT of 562 GHz // IEEE Electron Device Letters, 23 (10), 573 575 (2002) —
- D.-H. Kim. J. A. del Alamo. Scalability of sub-100 nm InAs HEMTs on InP substrate for future logic applications // IEEE Transactions on Electron Devices, 57, 7, 1504 1511 (2010) —
- D.-H. Kim, J. A. del Alamo. Lateral and vertical scaling of Ino7Gao3As HEMTs for post-Si-CMOS logic applications // IEEE Transactions on Electron Devices, 55, 10, 2546 2553 (2008) —
- Y. Kwon. T. L. Brock. Experimental and theoretical characteristics of high performance pseudomorphic double heterojunction InAlAs/Ino ?Gao 3As/InAlAs HEMT’s // IEEE Transactions on Electron Devices, 42, 6, 1017 1025 (1995) —
- Т. W. Kim, D.-H. Kim, J. A. del Alamo. 30 nm In07Gao3As inverted-type HEMTs with reduced gate leakage current for logic applications // IEEE International Electron Devices Meeting, Baltimore, MD, 483 485 (2009) —
- J. Nitta, T. Akazaki, H. Takayanagi, K. Arai. Transport properties in InAs-inserted channel Ino52Alo48As/Ino53Ga<)47As heterostructure coupled superconducting junction // Physical Review B, 46,21, 14 286- 14 290 (1992) —
- C. Prasad, D.K. Ferry, D. Vasileska, H.H. Wieder. Electron-phonon interaction studies in an Ino 52AI0 48As/Ino 53Gao 47As/Ino 52AI0 48As quantum well structure // Physica E, 19, 215 220 (2003) —
- A. Richter, M. Koch, T. Matsuyama, Ch. Heyn, U. Merkt. Transport properties of modulation-doped InAs-inserted-channel Ino75Alo25As/Ino7sGao25As structures grown on GaAs substrates // Applied Physics Letters, 77, 20, 3227 3279 (2000) —
- M. Zervos, A. Bryant, M. Elliott, M. Beck, M. Ilegems. Magnetotransport of delta-doped Ino53Gao47As on InP (001) grown between 390 and 575 °C by molecular beam epitaxy // Applied Physics Letters, 72, 20, 2601 2603 (1998) —
- J. W. Matthews, A. E. Blakeslee. Defects in epitaxial multilayers: I. Misfit dislocations // Journal of Crystal Growth, 27, 118 125 (1974) —
- J.W. Matthews, A.E. Blakeslee. Defects in epitaxial multilayers: II. Dislocation pile-ups, threading dislocations, slip lines and cracks // Journal of Crystal Growth, 29, 3, 273 -280 (1975) —
- J. W. Matthews, A. E. Blakeslee. Defects in epitaxial multilayers: III. Preparation of almost perfect multilayers // Journal of Crystal Growth, 32, 2, 265 273 (1976) —
- V.A. Kulbachinskii, R. A. Lunin, V. A. Rogozin, Yu. V. Fedorov, Yu. Khabarov, A. de Visser. Optical and transport properties of short-period InAs/GaAs superlattices near quantum dot formation // Semiconductor science and technology, 17, 947 (2002).
- P. Voisin, М. Voos, J. Y. Marzin, M. С Tamargo, R. E. Nahory, A. Y. Cho. Luminescence investigations of highly strained-layer InAs-GaAs superlattices" // Applied Physics Letters, 48, 21, 1476- 1478 (1986) —
- J. M. Selen, L. J. van Zendoorn, F. J. J. Janssen, M. J. A. de Voigt, P. J. M. Smulders. Lattice deformation in InAs/GaAs superlattices characterized by MeV ion channeling // Physical Review B, 64, 245 319 (2001) —
- R. Driad, R. Aidam, Q. Yang, M. Maier, H. Gullich, M. Schlechtweg, O. Ambacher. InP-based heterojunction bipolar transistors with InGaAs/GaAs strained-layer-superlattice // Applied Physics Letters, 98, 43 503 (2011) —
- J. Schneider, J.-T. Pietralla, H. Heinecke. Control of chemical composition and band gap energy in GaxInix-yAlyAs on InP during molecular beam epitaxy // Journal of Crystal Growth, 175/176, 184- 190 (1997) —
- P. Lorenzinia, Z. Bougrioua, A. Tiberj, R. Tauk, M. Azize, M. Sakowicz, K. Karpierz, W. Knap. Quantum and transport lifetimes of two-dimensional electrons gas in AlGaN/GaN heterostructures // Applied Physics Letters, 87, 232 107 (2005) —
- F. B. Mancoff, L. J. Zielinski, С. M. Marcus, K. Campman, A. C. Gossard. Shubnikov -de Haas oscillations in a two-dimensional electron gas in a spatially random magnetic field // Physical Review B, 53, 12, 7599 7602 (1996) —
- T.W. Kim, M. Jung. Magnetotransport, excitonic transition and electronic structure studies of modulation-doped InxGaixAs/InyAliyAs asymmetric coupled double quantum wells // Solid State Communications, 109, 483 488 (1999) —
- T.W. Kim, D.C. Choo, K.H. Yoo, C.J. Meining, B.D. McCombe. Electronic parameters and electronic structures in modulation doped highly strained InxGaixAs/lnyAli.yAs coupled double quantum wells // Solid State Communications, 129, 533 537 (2004) —