Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Электронные явления в массивах квантовых точек германия в кремнии

Диссертация: Электронные явления в массивах квантовых точек германия в кремнии
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

К середине 90-х годов в физике наноструктур явно обозначилось смещение интересов в сторону получения и исследований не одиночной квантовой точки, а их ансамблей. Возникшая задача контролируемого формирования массивов КТ обусловлена необходимостью создания новых перспективных устройств, таких как квантовые транзисторы, быстродействующие элементы электронной памяти, узкополосные светодиоды… Читать ещё >

Электронные явления в массивах квантовых точек германия в кремнии (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. Формирование гетероструктур Ge/Si с квантовыми точками
    • 1. 1. Механизмы формирования трехмерных островков в процессе гетероэпитаксии
    • 1. 2. Морфологические перестройки в системе Ge/S
    • 1. 3. Выбор условий синтеза плотных слоев квантовых точек малого размера
    • 1. 4. Микроскопические исследования структуры слоев Ge/Si (001)
    • 1. 5. Спектроскопия растянутой тонкой структуры рентгеновского поглощения
    • 1. 6. Резерфордовское обратное рассеяние
    • 1. 7. Комбинационное рассеяние света
    • 1. 8. Фотолюминесценция
  • Выводы к Главе
  • 2. Исследование энергетического спектра в массивах квантовых точек методами электронной спектроскопии 64 2.1. Резонансное туннелирование в двухбарьерных структурах
    • 2. 2. Емкостная туннельная спектроскопия
    • 2. 3. Инжекционные токи в многослойных структурах с квантовыми точками
    • 2. 4. Проводимость на переменном токе и динамика перезарядки квантовых точек
  • Выводы к Главе
  • 3. Экситонное поглощение света и межзонная фотопроводимость
    • 3. 1. Экситоны в квантовых точках
    • 3. 2. Модуляция заполнения уровней в квантовых точках
    • 3. 3. Спектры экситонного поглощения света при различном смещении
    • 3. 4. Взаимодействие экситона с дыркой
    • 3. 5. Взаимодействие двух экситонов
    • 3. 6. Теоретический анализ спектра и электронной конфигурации экситонов
    • 3. 7. Фотопроводимость р±р-п+ диода с перестраиваемой спектральной чувствительностью
    • 3. 8. Отрицательная межзонная фотопроводимость
  • Выводы к Главе
  • 4. Электрон-электронное взаимодействие в процессах межуровневых оптических переходов
    • 4. 1. Влияние межэлектронного взаимодействия на энергию
  • ИК резонанса в квантовых долинах и точках
    • 4. 2. Метод фотоиндуцированного поглощения
    • 4. 3. Эффект деполяризации в массиве квантовых точек
    • 4. 4. Фотопроводимость в области межуровневых переходов
    • 4. 5. Сравнение параметров фоточувствительных структур с квантовыми точками на основе соединений А3 В5 и Ge/S
  • Выводы к Главе
  • 5. Прыжковая проводимость вдоль слоев квантовых точек
    • 5. 1. Прыжковая проводимость в неупорядоченных системах
    • 5. 2. Прыжковая проводимость по примесной зоне в структурах с квантовыми точками
    • 5. 3. Осцилляции прыжковой проводимости по квантовым точкам
    • 5. 4. Температурная зависимость амплитуды осцилляций проводимости в МОП транзисторе с квантовыми точками
    • 5. 5. МОП транзистор с полосковым затвором
    • 5. 6. Экранирование кулоновского взаимодействия между квантовыми точками
    • 5. 7. Универсальный (е2/К) префактор прыжковой проводимости
  • Выводы к Главе
  • 6. Иерархия энергий в плотных массивах квантовых точек
    • 6. 1. Энергия взаимодействия между точками
    • 6. 2. Энергетический спектр дырок в массиве квантовых точек Ge/S

Открытие полупроводниковых гетероструктур, сделанное еще в середине 60х годов, и последующий переворот в информационных технологиях, к которому привело это открытие, были отмечены Нобелевской премией по физике 2000 года. Вначале исследовались классические («объемные») гетероструктуры. С развитием новых методов выращивания полупроводниковых слоев стала возможной реализация высококачественных гетеросистем со сверхтонкими слоями, в которых принципиальную роль уже играли квантовые эффекты.

В конце 80-х годов прогресс в физике двумерных гетероструктур с квантовыми ямами и их прикладных применениях привлек многих ученых к изучению систем, обладающих еще меньшей размерностью — квантовых проволок и квантовых точек [1]. Первые полупроводниковые точки, сформированные в стеклянной матрице, были реализованы А. И. Екимовым и А. А. Онущенко [2]. Это стимулировало теоретические исследования, начатые сотрудниками Физико-технического института Ал.И. Эфросом и А. Л. Эфросом [3].

Квантовые точки (КТ) представляют собой предельный случай систем с пониженной размерностью, поскольку пространственное ограничение движения носителей заряда реализуется в них во всех трех измерениях. Размерность электронных состояний в КТ считают равной нулю, и в этом смысле они являются искусственными аналогами атомов (см. обзоры [4−8]). Электронный спектр идеальной.

КТ представляет собой набор дискретных уровней, как и в атомах, хотя реальная точка может состоять из десятков тысяч атомов. На рис. 1 показаны схематические диаграммы функции плотности состояний для трехмерной системы, квантовой ямы, квантовой проволоки и квантовой точки. Несмотря на общность многих квантово-размерных эффектов, возникающих во всех структурах пониженной размерности, существует одно принципиальное отличие квазинульмерных систем от других квантово-размерных структур — в квантовой точке в отличие от квантового слоя или квантовой проволоки свойства электронов и дырок нельзя описать на основе представления о газе квазичастиц. Открывающиеся возможности создания искусственных «атомов», допускающих.

• контроль числа носителей на атомоподобных оболочках, а значит моделирование различных существующих элементов, а также тех, которые еще не найдены в природе;

• моделирование «атомов», на орбитах которых находятся не электроны, а дырки, а также таких, которые содержат и электроны и дырки («экситонные атомы»);

• контроль структуры электронного спектра и формы волновых функций путем изменения формы точек или связывающего носители потенциала, позволяют проверить на опыте многие теоретические гипотезы атомной физики на макроскопических объектах, а также наблюдать новые эффекты, еще не описанные в традиционных рамках: квантовой физики реальных атомов.

Уникальные физические свойства квантовых точек связаны с ограниченным числом электронов, находящихся на уровнях КТ. В результате возникает новый круг явлений, названных одноэлектрон-ными, суть которых заключается в сильном изменении электронный.

12 I к о н о о о л Iо о.

X Iо сс:

2с! слой.

1с1 проволока Ос! точка энергия.

Рис. 1. Схематичные диаграммы функции плотности состояний для систем различной размерности. свойств наноструктуры при изменении числа электронов в ней на величину порядка единицы [9,10]. Остановимся подробнее на явлениях, в той или иной степени известных для одиночных КТ.

Резонансное туннелирование. Квантовая частица преодолевает потенциальный барьер подобно волне. Даже если полная энергия меньше потенциальной, есть вероятность преодолеть барьер. Если КТ с одним или несколькими дискретными уровнями находится между двумя тонкими барьерами, то туннельный ток через такую структуру имеет ярко выраженный резонансный характер, т. е. туннельно просочиться через нее могут лишь электроны с определенной энергией. Вольт-амперная характеристика резонансного туннельного диода представляет собой осциллирующую кривую с серией максимумов [11−13]. Если второй из барьеров обладает меньшей проницаемостью, чем первый, то электроны начнут накапливаться в КТ, блокируя своим кулоновским потенциалом прохождение носителей через КТ. В литературе это явление получило название «кулоновской блокады». В таком ассиметричном туннельном диоде зависимость тока от напряжения имеет ступенчатый вид, ее часто называют «кулоновской лестницей» [14−17].

Туннелирование в условиях кулоновской блокады. В транзисторах с КТ, представляющих собой резонансный туннельный диод, у которого потенциалом точки управляет третий электрод, наблюдаются осцилляции проводимости при изменении напряжения на затворе [18−26]. Причиной является то, что хотя потенциал управляющего электрода меняется непрерывно, электростатический потенциал КТ меняется скачком, поскольку электрический заряд точки может добавляться лишь порциями, равными элементарному заряду одного электрона е. Если один из барьеров сделать непрозрачным для тун-нелирования, то в этом случае осциллировать будет емкость структуры [5,10,27]. Период осцилляций определяется суммой энергий размерного квантования и электростатической зарядки квантовой точки. Следует также отметить, что транзисторы на КТ имеют частоты переключения порядка 1012Гц, что в 100−1000 раз выше, чем у самых лучших кремниевых транзисторов из современных интегральных микросхем.

Наличие атомоподобных электронных оболочек. Анализ периода осцилляций туннельной проводимости или емкости в условиях ку-лоновской блокады позволяет определить энергию, необходимую для помещения электрона в КТ. Исследования последовательности заполнения квантовых точек в таких экспериментах позволили выявить существование «магических» чисел электронов, при которых эта энергия имеет максимум и которые соотвествуют началу заполнения новой электронный оболочки в КТ, подобно тому, как это происходит в реальных атомах [6,27−30]. Эксперименты, проведенные в магнитных полях, показали, что, как и в атомной физике, ориентация спина электрона при заполнении оболочек квантовых точек малого размера 10 нм) определяется аналогом правила Хунда [6,27].

Искусственные экситонные атомы. Теретические и экспериментальные исследования электронных свойств параболических квантовых точек, содержащих фиксированное число взаимодействующих между собой электронов и дырок, показали, что возникающая из-за схожести волновых функций электронов и дырок симметрия кулонов-ского взаимодействия приводит к тому, что расталкивание между одноименно заряженными частицами практически полностью компенсируется притяжением между электронами и дырками (эффекты «скрытой симметрии») [31−35]. В результате, при освещении КТ формируется система слабо взаимодействующих экситонов, для которых, также как отдельно для электронов и дырок, существуют «магические» числа, характеризующие определенную последовательность заполнения атомоподобных оболочек одновременно обоими компонентами экситона [34,35]. Принцип «скрытой симметрии» в КТ с экситонами должен замещать собой правило Хунда, по этой причине двухкомпонентные квантовые точки получили название «эк-ситонных атомов» [34,35].

Оптические свойства одиночных КТ исследованы слабее, чем электрические. Это связано с малым коэффициентом поглощения света в таком объекте, низким квантовым выходом люминесценции и с проблемой фокусировки светового пучка. Здесь можно обратить внимание на существование обобщенной теоремы Кона, согласно которой в квантовой точке с параболической формой потенциала энергия меж-уровневого резонанса не зависит ни от числа электронов в яме, ни от кулоновского взаимодействия между ними [36−41], и определяется энергией гармонического осциллятора. Такое поведение является следствием разделения движения центра масс и относительного движения электронов. Среди других оптических явлений, характерных для квантовых точек, можно выделить наблюдение узких линий фотои катодолюминесценции, ширина которых не зависит от температуры в области низких Т [7,42−44], ярко выраженных оптических нелинейностей (нелинейная восприимчивость 3-го порядка, оптическая бистабильность, неустойчивости, нелинейное поглощение и просветление) [45−47].

Традиционные методы формирования квантовых точек основаны на выращивании гетероструктур на профилированных подложках или сколах, на геометрическом «обрезании» двумерной системы травлением структуры либо нанесением на поверхность полевых электродов и «выдавливанием» носителей приложением обратного смещения [4,10,41,48]. В результате удается получить электронные системы с числом электронов > 100 и размерами порядка 100 нм, в которых энергетический зазор между уровнями размерного квантования больше тепловой энергии лишь в области температур жидкого гелия и ниже. Между тем всеми понималось, что с приборной точки зрения КТ должны иметь размеры в диапазоне нескольких нанометров, чтобы обеспечить энергетические зазоры между уровнями электронов больше тепловой энергии при комнатной температуре и тем самым устранить «размывание» носителей заряда в энергетической полосе порядка КТ, приводящее к ухудшению параметров приборов при высоких температурах.

К середине 90-х годов в физике наноструктур явно обозначилось смещение интересов в сторону получения и исследований не одиночной квантовой точки, а их ансамблей [42,49,50]. Возникшая задача контролируемого формирования массивов КТ обусловлена необходимостью создания новых перспективных устройств, таких как квантовые транзисторы [24,25,51], быстродействующие элементы электронной памяти [52,53], узкополосные светодиоды [54,55], ге-теролазеры с излучением нужного цвета [42,56−59], фотоприемники ИК-диапазона [60−69] и квантовые компьютеры [70,71]. Для практической реализации высокого коэффициента усиления в лазерах, большой квантовой эффективности фотоприемных устройств, заметного сдвига порогового напряжения в транзисторных элементах одноэлек-тронной памяти и быстрой обработки информации в квантовых сетях необходимо обеспечить как можно большую концентрацию локализованных в КТ электронов. В сочетании с дополнительным требованием на малый 10 нм) размер КТ это приводит к необходимости формирования массивов КТ со слоевой плотностью 1011—1012 см~2.

Особенностями структур с КТ являются:

• возможность управления спектральной полосой (цветом) излучения и фотоотклика путем заселения дискретных состояний с требуемой энергией переходов [72,73];

• уменьшение пороговой плотности тока в диодных лазерах и его высокая температурная стабильность [42];

• снятие запрета на оптические переходы, поляризованные в плоскости фотоприемника, а значит предоставляемая возможность осуществить поглощение фотонов при нормальном падении света без дополнительных дифракционных решеток и отражателей;

• ожидаемое сильное увеличение времени жизни возбужденных носителей вследствие так называемого эффекта «бутылочного горла» (phonon bottleneck effect [74,75]). В основе этого эффекта лежит подавление рассеяния на LO-фононах, когда разница между дискретными уровнями в КТ сильно отличается от энергии фонона;

• наличие прямой аналогии между дискретным состоянием электрона в КТ и дискретностью численных методов вычислений, позволяющее реализовать необычайно высокое быстродействие при обработки и продвижении информации в цепочках и массивах КТ.

Оптические и транспортные явления в плотных массивах квантовых точек должны иметь и ряд фундаментальных особенностей по сравнению со структурами, содержащими лишь одну КТ, а также по сравнению с разреженными ансамблями КТ, поскольку.

• наличие туннелирования между точками может приводить к изменению огибающей волновых функций носителей и возникновению минизон в энергетической структуре уровней всего массива КТ [76];

• крупномасштабное кулоновское взаимодействие между точками также может вносить существенные корректировки в электронный спектр [77,78] и проводимость системы [79−81], а также стимулировать возникновение многочастичных эффектов при поглощении света [82].

Именно туннелирование и взаимодействие между точками являются теми дополнительными факторами, которые характеризуют понятие плотных ансамблей.

Некоторые свойства структур, содержащих двумерные массивы квантовых точек, могут быть общими со свойствами полупроводников с ¿—легированием (например, возникновение двумерной прыжковой проводимости), однако следует ожидать и появление особенностей, поскольку в отличие от ансамбля примесей [8,78].

• потенциал КТ, в котором движутся электроны, как правило, не является кулоновским е2/гпоэтому отсутствует сингулярность в «нуле», и потенциал не обладает центральной симметрией;

• КТ нейтральны, если их уровни не заполнены носителями;

• на атомоподобных орбитах могут находиться одновременно и электроны и дырки, что никогда не происходит в реальных атомах;

• число носителей, связанных в потенциале КТ, может существенно превышать единицу;

• радиус локализации носителей в квантовых точках может быть достаточно большим, несмотря на то, что соответствующие уровни энергии являются глубокими.

Наноразмерный масштаб и большая плотность квантовых точек сильно ограничивает возможности применения традиционных способов приготовления структур, связанных с литографическими процессами, и требует развития новых подходов. В ходе поиска новых технологических возможностей весьма плодотворной оказалась идея использования морфологических изменений поверхности в процессе роста рассогласованных гетероэпитаксиальных систем для формирования массива наноразмерных бездефектных атомных кластеров при переходе от двумерного роста к трехмерному по механизму Странского-Крастанова [83 86]. Впервые эта идея для создания нового класса наноструктур с одноэлектронными эффектами была реализована нами в 1992 году на системе Ge/Si [87], в которой наблюдались осцилляции туннельной проводимости, связанные с дискретным спектром дырок в нанокластерах Ge. В дальнейшем этот метод создания полей квантовых точек получил название «самоорганизациипоскольку необходимо было объяснить результаты по спонтанному формированию ансамбля нанокластеров, обладающих строго определенной формой, размерами, ориентацией в плоскости роста и т. д. Насколько нам известно, впервые термин «самоорганизация» («self-assembling» или «self-organization») появился в работе [88].

Особый интерес к массивам нанокластеров Ge в Si связан со следующими обстоятельствами.

• Во-первых, путем уменьшения температуры гетероэпитаксии и увеличения скорости осаждения Ge удается уменьшить размеры нанокластеров Ge до значений ~ 10 нм и существенно повысить плотность островков до ~ Зх 1011 см-2 [89−91]. Пенг с соавторами (Peng et al), используя сурьму как сурфактант, понижающий поверхностную дифузионную длину адатомов Ge, достигли рекордно высокой на сегодняшний день плотности островков Ge на поверхности Si (001) ~5×10й см-2 [92].

• Во-вторых, структуры Ge/Si относятся к гетеропереходам 2-го типа, в которых электроны и дырки находятся в потенциальных ямах, расположенных по разные стороны от гетерограницы, формируя непрямые в реальном пространстве экситоны. Такая необычная электронная структура открывает новые возможности как в фундаментальных исследованиях, так и для приборных применений [1].

• В-третьих, весьма привлекательной является совместимость разработанных методов с существующей в мире кремниевой технологией изготовления дискретных приборов и схем. Такие разработки, считавшиеся до настоящего времени экзотическими, по мнению многих экспертов могут привести к настоящей революции в кремниевой интегральной технологии (см., например, обзор [93]).

К моменту начала выполнения нашей работы (1990 г.) исследования электронных явлений в массивах квантовых точек находились лишь в стадии зарождения. Здесь мы были одними из первых, включившихся в решение этой проблемы. Причем, уже с самого начала проводимые нами исследования были сконцентрированы на изучении плотных массивов КТ. Существовавшие до 1997 года экспериментальные работы ограничивались измерениями фотолюминесцентных свойств (ФЛ) и проводились на разреженных ансамблях квантовых точек, в которых эффекты кулоновского и туннельного взаимодействия были несущественны [94−103]. С 1997 года стали публиковаться результаты исследований поглощения и отражения света (в основном это гетероструктуры 1пАз/СаАз) [104−115]. Однако и в этих работах плотность точек была недостаточна велика для выявления эффектов взаимодействия. Лишь на рубеже 19 992 000 годов появились первые сообщения о наблюдении особенностей ФЛ, связанных с туннелированием в самоорганизующихся ансамблях близко расположенных КТ [76,116].

Что же касается транспортных явлений, то, за исключением наших работ, исследования возможных механизмов переноса заряда в ансамблях КТ отсутствуют в литературе и по сей день. И только в публикациях [117−119] приводились данные о влиянии слоя КТ на подвижность носителей в расположенном поблизости двумерном электронном газе, а в недавней работе [120] сообщалось о наблюдении закона Мотта для проводимости вдоль цепочки квантовых точек SiGe.

Наши усилия были сосредоточены на решении следующих конкретных проблем:

• определение энергетического спектра и установление роли куло-новского взаимодействия между точками в формировании спектра состояний плотного массива точек Ge в Si и в транспорте носителей заряда;

• установление энергетического спектра и электронной конфигурации экситонов и экситонных комплексов в КТ 2-го типа на основе Ge/Si;

• исследование процессов межуровневого поглощения света при поляризации света в плоскости массива квантовых точек;

• выяснение механизмов и закономерностей переноса заряда в ансамблях КТ при различной степени заполнения точек носителями.

Круг явлений, исследованию которых посвящена настоящая работа, представлен на рис. 2.

Целью данной работы являлось исследование оптических явлений и процессов электронного транспорта в массивах квантовых точек германия в кремнии. Достижение поставленной цели осуществлялось при решении следующих задач:

• выявить энергетический спектр носителей в ансамбле квантовых точек и выяснить, какие факторы его определяют;

• исследовать экситонное поглощения света и фотопроводимость в области межзонных оптических переходов в нейтральных и заряженных квантовых точках с различной степенью заполнения уровней носителями заряда;

ЭЛЕКТРОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ В МАССИВАХ КВАНТОВЫХ ТОЧЕК ве В С.

ЗЕ оптические явления V электрические явления энергетическим спектр и электронная конфигурация непрямых экситонов и их комплексов коллективные эффекты при поглощении света в области межуровневы) переходов фотопроводимость в области межзонных и межуровневых переходов транспорт дырок вдоль слоев КТ: -механизмызакономерностироль кулоновского увзаимодействия.

РИС. 2: Проблемы и явления, исследованию которых посвящена данная работа.

• изучить спектральные характеристики поглощения света и фотопроводимости в области межуровневых оптических переходов при различной концентрации носителей в основном и возбужденном состояниях квантовых точек;

• установить механизмы и закономерности транспорта дырок в слоях квантовых точекизучить влияние кулоновского взаимодействия на проводимость системы.

Объекты и методы исследования. В основе всех объектов исследования использовались эпитаксиальные гетероструктуры Ge/Si (001) с различными профилями легирования, содержащие только двумерные слои Ge либо двумерные слои и островки Ge. Эффективная толщина слоев Ge варьировалась от 0 до 13 монослоев (1 моно-слой=1.4А). Островки Ge имели пирамидальную либо куполообразную форму с размерами основания 8−25 нм и высотой 1−2 нм. Слоевая плотность островков составляла (1−4) X1011 см-2. Структуры были выращены в Институте физики полупроводников СО РАН в Отделе роста и структуры полупроводниковых материалов методом молекулярно-лучевой эпитаксии.

При исследовании в качестве основных методов применялись ИК-спектроскопия оптического поглощения и фотопроводимости, электронная и емкостная туннельная спектроскопия, эффект поля, измерение температурной и магнетополевой зависимостей электропроводности, вольт-амперных и вольт-фарадных характеристик. В некоторых экспериментах использовались методы резерфордовского обратного рассеяния, электронной микроскопии высокого разрешения, сканирующей туннельной микроскопии, спектроскопии тонкой структуры рентгеновского поглощения, комбинационного рассеяния света.

Научная новизна. На основе проведенных в работе исследований формируется новая система фундаментальных представлений об электронных процессах в массивах квантовых точек. Совокупность полученных результатов может быть квалифицирована как существенный вклад в развитие физики гетероструктур с квантовыми точками. Научная новизна конкретных результатов состоит в следующем:

1. Определен энергетический спектр дырок в массивах нанокла-стеров Ge в Si. Показано, что плотность дырочных состояний является осциллирующей функцией энергии. Установлено, что в отличие от изолированной квантовой точки и разреженных ансамблей КТ, в которых энергетический спектр носителей заряда определяется размерным квантованием и внутрицентровым кулоновским взаимодействием, в плотных массивах квантовых точек существенный вклад в энергетические зазоры между уровнями вносит кулоновское взаимодействие между точками.

2. Выявлен энергетический спектр и установлена электронная конфигурация экситонов в квантовых точках Ge/Si. Обнаружен коротковолновый сдвиг экситонного перехода при формировании комплексов экситон-дырка и экситон-экситон.

3. Обнаружена отрицательная фотопроводимость при освещении массивов квантовых точек Ge светом, вызывающим межзонные переходы в кремнии n-типа, что связано с локализацией равновесных электронов на гетерогранице Si/Ge в потенциале неравновесных дырок, захваченных на глубокие состояния в островках Ge.

4. Обнаружен коротковолновый сдвиг межуровневого резонанса при увеличении концентрации дырок в слое квантовых точек Ge/Si, обусловленный возникновением коллективных колебаний электронной плотности в плоскости слоя.

5. Продемонстрирована возможность управления максимумами фотопроводимости в фотодиоде с квантовыми точками Ge в Si.

Спектр фотоотклика настраивается внешним смещением и обратимо перемещается из ближней в среднюю область ИК диапазона.

6. Показано, что транспорт дырок вдоль слоев с квантовыми точками осуществляется с помощью прыжковой проводимости с переменной по температуре длиной прыжка. Температурная зависимость проводимости при среднем заполнением точек дырками больше ½ следует закону Эфроса-Шкловского и описывается выражением С (Т) = (е2/К) ехр[-(Т0/Т)½].

7. Установлено, что экранирование кулоновского взаимодействия между точками приводит к смене закона Эфроса-Шкловского законом Мотта <3(Т) ос ехр[—(То/Т)1/3].

8. Обнаружены осцилляции проводимости ансамбля, состоящего из 103−109 квантовых точек, при изменении степени заполнения точек носителями.

На основе исследований перечисленных выше проблем сформулированы основные научные положения, представляемые к защите.

1. Плотность состояний дырок в массивах самоорганизующихся квантовых точек германия в кремнии является осциллирующей функцией энергии и носит атомоподобный характер. В ансамблях с плотностью нанокластеров Се (1−4) хЮ11 см~2 и размерами нанокластеров 10−25 нм определяющим энергетический спектр фактором, дополнительным к размерному квантованию и кулоновскому взаимодействию дырок внутри квантовых точек, является кулоновское взаимодействие между заряженными точками.

2. В напряженных гетероструктурах Се/81(001), содержащих пирамидальные нанокристаллы Се, электроны локализованы в области максимальных напряжений в в окрестности вершины пирамиды Се и вблизи границы между и сплошным слоем Се. Основное состояние дырок сосредоточено в Се вблизи основания пирамиды.

3. Образование заряженного экситонного комплекса две дыркиэлектрон приводит к увеличению энергии экситонного перехода вследствие пространственного разделения электрона и дырки, благодаря которому кулоновское взаимодействие между двумя дырками в квантовой точке доминирует над взаимодействием между электроном и дыркой. Для комплекса, состоящего из двух экситонов, причиной коротковолнового сдвига линии экситонного поглощения является разница энергий размерного квантования для электронов, один из которых локализован в окрестности вершины пирамиды Се, а другой под сплошным слоем Се.

4. Проводимость слоев п-типа, содержащих квантовые точки Се, уменьшается при освещении структуры фотонами, вызывающими межзонные оптические переходы в Я! Отрицательная фотопроводимость обусловлена уменьшением концентрации равновесных электронов в зоне проводимости вследствие их захвата на локализованные состояния в 81, формирующиеся потенциалом фотовозбужденных дырок в нанокластерах Се.

5. Сдвиги максимумов межуровневого поглощения и фотопроводимости, изменение формы линии поглощения при увеличении концентрации дырок в массиве нанокластеров Се в обусловлены возбуждением коллективных осцилляций плотности дырок в плоскости массива точек (эффект латеральной деполяризации).

6. Транспорт дырок вдоль массива квантовых точек осуществляется с помощью прыжковой проводимости с переменной длиной прыжка. Температурная зависимость проводимости следует закону С?(Т) = (е2//г) ехр[-(Т0/Т)½], свидетельствующему о наличие кулоновского взаимодействия между заряженными квантовыми точками. Экранирование кулоновского взаимодействия приводит к уменьшению энергии активации проводимости и смене закона Эфроса-Шкловского двумерным законом Мотта С (Т) ос ехр[—(То/Т)1/3].

7. Величина прыжковой проводимости между квантовыми точками зависит от зарядового состояния точек и осциллирует при последовательном заполнении энергетических уровней в точках носителями заряда. Максимумы проводимости соответствуют полуцелому заполнению квантовых точек, а период осцилляций прыжковой проводимости между точками определяется энергиями размерного квантования и электрон-электронного взаимодействия.

Научная и практическая значимость работы заключается в следующем. Результаты проделанных исследований позволили определить ряд параметров, характеризующих электронные процессы в массивах квантовых точек Се в 81, такие как.

• сечения поглощения дырками в КТ фотонов среднего ИК диапазона,.

• сила осцилляторов межуровневых и экситонных переходов,.

• энергия дырочных уровней и радиусы локализации дырок в нанок ластерах Се,.

• энергия связи и электронная конфигурация экситонов.

Эксперименты по межуровневому поглощению света стимулируют создание теории коллективных эффектов для оптических переходов в плотных массивах квантовых точек.

Наблюдаемый переход от закона Эфроса-Шкловского для температурной зависимости прыжковой проводимости к закону Мотта при введении искусственного экрана позволил впервые выявить дально-действующее кулоновское взаимодействие между заряженными квантовыми точками.

Полученные в работе данные об энергетическом спектре массивов квантовых точек позволили оптимизировать технологические условия синтеза полей нанокластеров Се в 81, в которых расщепление энергетических уровней дырок превышает тепловую энергию при комнатной температуре, что может найти применение при проектировании приборов электронной памяти и квантовых транзисторов, принцип действия которых основан на одноэлектронных эффектах.

На основе изучения фотопроводимости предложена и реализована конструкция фотодетектора, принцип действия которого основан на поглощении ИК-излучения при переходах дырок между уровнями размерного квантования в квантовых точках германия в кремнии в условиях нормального падения света. Показано, что обнаружитель-ная способность такого детектора в области длин волн 9−20 мкм близка к тому, что достигнуто в настоящее время для КТ на основе соединений АЗВ5. Обнаруженные эффекты смещения спектральных максимумов фотопроводимости при изменении приложенного напряжения в слоях с квантовыми точками могут быть рекомендованы для создания перенастраиваемых фотоприемников в среднем и ближнем ИК-диапазонах спектра.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 4, 7 и 8 Международных конференциях по прыжковому транспорту и сопутствующим явлениям (Марбург, 1991, Рац-кеви, 1997, Мурсия, 1999), на 3 и 4 Российских конференциях по физике полупроводников (Москва, 1997, Новосибирск, 1999), на Всероссийских совещаниях «Наноструктуры на основе кремния и германия» и «Нанофотоника» (Нижний Новгород, 1998, 1999, 2000), на Международных симпозиумах «Наноструктуры: физика и технология» (Санкт-Петербург, 1998, 2001), на европейских совещаниях MRS (Страсбург, 1998, 2000), на Всероссийской научно-технической конференции «Микрои наноэлектроника 98» (Звенигород, 1999), на Второй Российской конференции по материаловедению и физико-химическим основам технологии получения легированных кристаллов кремния «Кремний — 2000» (Москва, 2000), на 1 и 2 Российско-Украинских научно — технических советах «Нанофизика и Наноэлектроника» (Санкт-Петербург, 1999, Киев, 2000), на семинарах и конкурсах научных работ ИФП СО РАН. По материалам, изложенным в диссертации, опубликовано более 30 статей в центральных отечественных и зарубежных журналах, а также многочисленные тезисы в трудах различных конференций.

Работа поддерживалась грантами Российского фонда фундаментальных исследований (97−02−18 507, 99−02−17 019, 00−02−17 885, 00−217 638 и 00−02−18 012), совместной программы Российского фонда фундаментальных исследований и Государственного фонда естественных наук Китая (99−02−39 051ГФЕН-а), Межвузовской научной программы «Университеты России — фундаментальные исследования» (4103 и 015.01.01.34), Межотраслевой научно-технической программы «Физика твердотельных наноструктур» (98−1100, 2000;2Ф), Государственной научно — технической программы «Перспективные технологии и устройства микрои наноэлектроники» (гранты 129/57/2, 02.04.1.1.16.Э.1), Международной Ассоциации INTAS (94−4435), международного фонда Дж. Сороса, Королевского Общества Великобритании, Научного Комитета НАТО в области высоких технологий.

Диссертация построена следующим образом. В гл. 1 приводятся устоявшиеся представления о механизмах образования нанокласте-ров Ge на Si, излагаются результаты исследований структуры слоев.

Ge/Si с квантовыми точками с помощью электронной микроскопии высокого разрешения, сканирующей туннельной микроскопии, спектроскопии растянутой тонкой структуры рентгеновского поглощения и резерфордовского обратного рассеяния. Приводятся результаты исследования комбинационного рассеяния света и фотолюминесценции.

Гл. 2 посвящена изложению результатов изучения энергетического спектра дырок в островках Ge методами электронной туннельной спектроскопии, емкостной туннельной спектроскопии, на основе измерений проводимости на переменном токе и инжекционных токов, ограниченных пространственным зарядом. Приводятся результаты измерений сечений захвата дырок на уровни в квантовых точках и температурных зависимостей времен эмиссии дырок из КТ.

В гл. 3 приводятся данные экспериментов по экситонному поглощению света и межзонной фотопроводимости в КТ, находящихся в различном зарядовом состоянии, а также результаты расчетов спектра непрямых в пространстве экситонов и их электронной конфигурации. Включено также описание спектральных характеристик р±р-п+ диода с КТ. Описан обнаруженный эффект отрицательной межзонной фотопроводимости.

В гл. 4 описываются результаты исследования межуровневого оптического резонанса в КТ и обсуждается эффект деполяризации. Приводятся характеристики фототранзистора, в основе работы которого лежит поглощение света при переходах дырок между уровнями размерного квантования в нанокластерах Ge. Проводится сравнение сечений поглощения и обнаружительной способности фоточувствительных структур с КТ на основе Ge/Si и соединений А3В5.

Гл. 5 посвящена исследованиям проводимости, эффекта поля в слоях с КТ, а также влияния экранирования кулоновского взаимодействия между точками на транспорт дырок. Делается вывод о.

Введение

31 том, что в плотных массивах КТ доминирующим механизмом переноса заряда является прыжковая проводимость с переменной длиной прыжка, причем в зависимости от заполнения точек носителями заряда энергия активации прыжков носителей между квантовыми точками определяется либо разбросом энергетических уровней вследствие флуктуаций размеров нанокластеров, либо дальнодействую-щим кулоновским взаимодействием в системе. Обнаружены и проанализированы осцилляции прыжковой проводимости при изменении концентрации носителей в точках.

В гл. 6 приводятся оценки энергии взаимодействия между точками и систематизируются полученные экспериментальные данные об энергетическом спектре дырок и процессах, его определяющих.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы работы, нерешенные проблемы и дальнейшие тенденции в развитии физики и технологии квантовых точек.

В диссертации не содержится отдельной главы, посвященной анализу литературных данных. Состояние проблем, как правило, анализируется в первых параграфах каждой из глав.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах.

1. Двуреченский А. В., Дравин В. А., Якимов А. И. Прыжковая проводимость в промежуточно легированных полупроводниках. — ФТТ, 1988, т. 30, вып. 2, с. 401−406.

2. Двуреченский А. В., Якимов А. И. Кулоновская щель и переход металл-диэлектрик в неупорядоченных полупроводниках с сильно локализованными состояниями. — ЖЭТФ, 1989, т. 95, вып. 1, с. 159−169.

3. Yakimov A. I., Markov V. A., Dvurechenskii А. V., and Pchelyakov О. P. Coulomb staircase in Si/Ge structure. — Phil. Mag. B, 1992, v. 65, p. 701−705.

4. Якимов А. И., Двуреченский А. В., Баскин Э. M. Кулоновская щель в явлениях нелинейного экранирования и неомической прыжковой проводимости. — ЖЭТФ, 1993, т. 104, вып. 1(7), с. 2473−2482.

5. Yakimov A. I., Markov V. A., Dvurechenskii А. V., and Pchelyakov О. P. Conductance oscillations in Si/Ge heterostructures containing quantum dots. — J. Phys.: Condens. Matter, 1994, v. 6, p. 25 732 582.

6. Yakimov A. I., StepinaN. P., Dvurechenskii A. V. Hopping conduction and resonant tunneling in amorphous silicon micro structures. — J. Phys.: Condens. Matter, 1994, v. 6, p. 2583−2594.

7. Yakimov A. I., Stepina N. P., Dvurechenskii A. V., and Scherbakova L. A. Low — dimensional hopping conduction in porous amorphous silicon. — Physica B, 1995, v. 205, p. 298−304.

8. Якимов А. И., Марков В. А., Двуреченский А. В., Пчеляков О. П. Продольная проводимость гетер о структур Ge/Si с квантовыми точками. — Письма в ЖЭТФ, 1996, т. 63, вып.6, с. 423−426.

9. Yakimov A. I., Dvurechenskii А. V., Markov V. A., Nikiforov А. I., Pchelyakov О. P. Hole levels in Ge self-assembled quantum dots probed with room temperature capacitance spectroscopy. — In: «Nanostructures: Physics and Technology», St. Petersburg, 1998, p. 466−468.

10. Якимов А. И., Двуреченский А. В., Никифоров А. И., Пчеляков О. П. Формирование нуль-мерных дырочных состояний при молекулярнолучевой эпитаксии Ge на Si. — Письма в ЖЭТФ, 1998, т. 68, вып. 2, с. 125−130.

11. Yakimov А. I., Dvurechenskii А. V., Nikiforov А. I., Pchelyakov О. P. Formation of zero-dimensional hole states in Ge/Si heterostructures probed with capacitance spectroscopy. — Thin Solid Films, 1999, v. 336, № 1−2, p. 332−335.

12. Yakimov A. I., Dvurechenskii A. V., Nikiforov A. I., Pchelyakov O. P. Charging dynamics and electronic structure of excited state in Ge self-assembled quantum dots. — Phys. Low-Dim. Struct., 1999, v. 3−4, p. 99−110.

13. Пчеляков О. П., Двуреченский А. В., Марков В. А., Никифоров А. П., Якимов А. И. Прямой синтез наноструктур при молекулярно-лучевой эпитаксии германия на кремнии. — Известия Академии наук: серия физическая, 1999, т. 63, вып. 2, с. 228−234.

14. Двуреченский А. В., Якимов А. И., Марков В. А., Никифоров А. И., Пчеляков О. П. Энергетический спектр дырочных состояний в самоформирующихся квантовых точках Ge в Si. -Известия Академии наук: серия физическая, 1999, т. 63, вып. 2, с. 307−311.

15. Yakimov A. I., Adkins С. J., Boucher R., Dvurechenskii А. V., Nikiforov A. I., Pchelyakov О. P., Biskupskii G. Hopping conduction and field effect in Si modulation-doped structures with embedded Ge quantum dots. — Phys. Rev. B, 1999, v. 59, № 19, p. 12 598−12 603.

16. Yakimov A. I., Dvurechenskii A. V., Proskuryakov Yu., Nikiforov A. I., Pchelyakov O. P., Teys S. A., Gutakovskii A. K. Normal-incidence infrared photoconductivity in Si p-i-n diode with embedded Ge self-assembled quantum dots. — Appl. Phys. Lett., 1999, v. 75, № 10, p. 1413−1415.

17. Yakimov A. I., Dvurechenskii A. V., Kirienko V. V., Nikiforov A. I., Adkins C. J. Oscillations of hopping conductance in an array of charge-tunable self-assembled, quantum dots. — J. Phys.: Condens. Matter, 1999, v. 11, p. 9715−9722.

18. Двуреченский А. В., Якимов А. И. Квантовые точки в системе Ge/Si. — Известия ВУЗов: серия материалы электронной техники, 1999, т. 4, с. 4−10.

19. Двуреченский А. В., Якимов А. И. Электрические и фотоэлектрические свойства структур Ge/Si с плотным массивом квантовых точек. — Известия Академии наук: серия физическая, 2000, т. 64, вып. 2, с. 288−293.

20. Yakimov A. I., Dvurechenskii А. V., Nikiforov A. I., Adkins С. J. Hopping transport through an ensemble of Ge self-assembled quantum dots. — Phys. Stat. Sol. (b), 2000, v. 218, p. 99−105.

21. Pchelyakov O. P., Bolkhovityanov Yu. В., Dvurechenskii A. V., Nikiforov A. I., Yakimov A. I., Voigtlander B. Molecular-beam epitaxy of silicon-germanium nanostructures. — Thin Solid Films, 2000, v. 362, № 1−2, p. 75−84.

22. Milekhin A., Stepina N. P., Yakimov A. I., Nikiforov A. I., Schulze S., Zahn D. R. T. Raman scattering of Ge dot superlattices. -European Physical Journal B, 2000, v. 16, p. 355−359.

23. Якимов А. И., Двуреченский А. В., Никифоров А. И., Пчеляков О. П. Отрицательная межзонная фотопроводимость в гетер о структур ах Ge/Si с квантовыми точками 2-го типа. -Письма в ЖЭТФ, 2000, т. 72, вып. 4, с. 267−272.

24. Пчеляков О. П., Болховитянов Ю. В., Двуреченский А. В., Соколов J1. В., Никифоров А. И., Якимов А. И., Фойхтлендер Б. Кремний-германиевые наноструктуры с квантовыми точками: механизмы образования и электрические свойства. Обзор. — ФТП, 2000, т. 34, вып. 11, с. 1281−1299.

25. Yakimov A. I., Dvurechenskii А. V., Kirienko V. V., Yakovlev Yu. I., Nikiforov A. I., Adkins C. J. Long-range Coulomb interaction in arrays of self-assembled quantum dots. — Phys. Rev. B, 2000, v.

61, № 16, p. 10 868−10 876.

26. Yakimov A. I., Dvurechenskii A. V., Stepina N. P., Nikiforov A. I. Depolarization shift of the in-plane polarized interlevel resonance in a dense array of quantum dots. — Phys. Rev. B, 2000, v. 62, № 15, p. 9939−9942.

27. Yakimov A. I., Dvurechenskii A. V., Nikiforov A. I., Pchelyakov O. P., Nenashev A. V. Evidence for a negative interbandphotoconductivity in arrays of Ge/Si type-II quantum dots. — Phys. Rev. B, 2000, v.

62, № 24, p. 16 283−16 286.

28. Yakimov A. I., Stepina N. P., Dvurechenskii A. V., Nikiforov A. I.,.

Nenashev А. V. Excitons in charged Ge/Si type-II quantum dots. -Semicond. Sci. Technol., 2000, v. 15, № 12, p. 1125−1130.

29. Nikiforov A. I., Cherepanov V. A., PchelyakovO. P., Dvurechenskii A. V., Yakimov A. I. In situ RHEED control of self-organized Ge quantum dots. — Thin Solid Films, 2000, v. 380, № 1−2, p. 158−163.

30. Yakimov A. I., Dvurechenskii A. V., Stepina N. P., Nikiforov A. I. Interlevel optical transitions and many-body effects in a dense array of Ge/Si quantum dots. — Thin Solid Films, 2000, v. 380, № 1−2, p. 82−85.

31. Yakimov A. I., Stepina N. P., Dvurechenskii A. V., Nikiforov A. I., Nenashev A. V. Interband absorption in charged Ge/Si type-II quantum dots. — Phys. Rev. B, 2001, v. 63, № 4, p. 45 312−45 317.

32. Якимов А. И., Двуреченский А. В., Степина H. П., Никифоров А. И., Ненашев А. В. Эффекты электрон-электронного взаимодействия в оптических свойствах плотных массивов квантовых точек. — ЖЭТФ, 2001, т. 119, вып. 3, с. 574−589.

33. Двуреченский А. В., Якимов А. И. Эффекты взаимодействия в системе Ge/Si с квантовыми точками. — Известия Академии наук: серия физическая, 2001, т. 65, вып. 2, с. 187−191.

34. Yakimov A. I., Dvurechenskii А. V., Nikiforov A. I., Proskuryakov Yu. Yu. Interlevel Ge/Si quantum dot infrared photodetector. — J. Appl. Phys., 2001, v. 89, № 10, p. 5676−5681.

35. Якимов А. И., Двуреченский А. В., Никифоров А. И. Пространственное разделение электронов в гетер о структур ах Ge/Si (001) с квантовыми точками. — Письма в ЖЭТФ, 2001, т. 73, вып. 10, с. 598−600.

Заключение

250 научную деятельность автора, д.ф.-м.н. Смирнову J1.C. за полезные замечания к формулировкам основных научных положений и выводов по диссертации, к.ф.-м.н. А. О. Говорову за идею эксперимента по выявлению деполяризационного сдвига, д.ф.-м.н. A.B. Чаплику за полезные обсуждения коллективных эффектов в массивах квантовых точек, к.ф.-м.н. Б. И. Фомину за создание транзисторов с полос-ковым затвором, P.P. Севастьяненко за обработку образцов, Ю. П. Степанцову за напыление металлических электродов, В. А. Кудрявцеву за техническую поддержку при осуществлении ряда экспериментов, М. Н. Боннегардт за помощь в оформлении диссертационной работы, A.B. Каламейцеву за предоставление издательской системы МжТцХ, с помощью которой оформлена рукопись диссертации.

Автор благодарен докторантуре Томского государственного университета за финансовую поддержку работы, осуществляемую на протяжении трех последних лет (1998;2001 гг.).

Список публикаций по теме диссертации.

Показать весь текст

Список литературы

  1. . И. История и будущее полупроводниковых гете-роструктур. ФТП, 1998, т. 32, вып. 1, с. 3−17.
  2. А.И., Онущенко А. А. Квантовый размерный эффект в трехмерных микрокристаллах полупроводников. Письма в ЖЭТФ, 1981, т. 34, вып. 6, с. 363−366.
  3. Ал. Л., Эфрос A. J1. Межзонное поглощение света в полупроводниковом шаре. ФТП, 1982, т. 16, вып. 7, с. 1209 1214.
  4. Reed М. A. Quantum dots. Scientific American, January 1993, p. 98−103.
  5. Ashoori R. C. Electrons in artificial atoms. Nature, 1996, v. 379, p. 413−419.
  6. Tarucha S. Transport in quantum dots: observation of atomiclike properties. MRS Bulletin, February 1998, p. 49−53.
  7. Zrenner A. A close look on single quantum dots. J. Chem. Phys., 2000, v. 112, № 18, p. 7790−7798.
  8. Jacak J. Semiconductor quantum dots — towards a new generation of semiconductor devices. Eur. J. Phys., 2000, v. 21, p. 487−497.
  9. Van Houten H., Beenakker C. W. J., Staring A. A. M. Coulombblockade oscillations in semiconductor nanostructures. In: Single
  10. Charge Tunneling./ Ed. by Grabert H., Devoret M. H. NATO ASI Series B. New York: Plenum, 1991, p. 1−64.
  11. Meirav U., Foxman E. B. Single-electron phenomena in semiconductors. Semicond. Sci. Technol., 1995, v. 10, p. 255 284.
  12. Bo Su, Goldman V. J. and Cunningham J. E. Single-electron tunneling in nanometer-scale double-barrier heterostructure devices. Phys. Rev. B, 1992, v. 46, № 12, p. 7644−7655.
  13. Tarucha S., Tokura Y. and Hirayama Y. Resonant tunneling of three-dimensional electrons into degenerate zero-dimensional levels. Phys. Rev. B, 1991, v. 44, № 24, p. 13 815−13 818.
  14. Blick R. H., Schmidt T., Haug R., von Klitzing K. Tunnelling through quantum dots. Semicond. Sci. Technol., 1996, v. 11, p. 1506−1511.
  15. Ruggiero S. T. and Barner J. B. Multiple-gap tunneling structure observed for the high-Tc superconductors: Charging effects as possible cause. Phys. Rev. B, 1987, v. 36, № 16, p. 8870−8872.
  16. Wilkins R., Ben-Jakob E., Jaklevic R. C. Scanning-tunneling-microscope observation of Coulomb blockade and oxide polarization in small metal droplets. Phys. Rev. Lett., 1989, v. 63, № 7, p. 801−804.
  17. Cain P. A., Ahmed H., Williams D. A. Hole transport through single and double SiGe quantum dots. Appl. Phys. Lett., 2000, v. 77, № 21, p. 3415−3417.
  18. Meirav U., Kastner M. A., Heiblum M., Wind S. J. One-dimensional electron gas in GaAs: Periodic conductance oscillations as a function of density. Phys. Rev. B, 1989, v. 40, № 8, p. 5871−5874.
  19. Meirav U., Kastner M. A., Wind S. J. Single-electron charging and periodic conductance resonances in GaAs nanostructures. Phys. Rev. Lett., 1990, v. 65, № 6, p. 771−774.
  20. McEuen P. L., Foxman E. B., Meirav U., Kastner M. A., Meir Y., Wingreen N. S. Transport spectroscopy of a Coulomb island in the quantum Hall regime. Phys. Rev. Lett., 1991, v. 66, № 14, p. 1926−1929.
  21. Meir Y., Wingreen N. S., Lee P. A. Transport through a strongly interacting electron system: theory of periodic conductance oscillations. Phys. Rev. Lett., 1991, v. 66, № 23, p. 3048−3051.
  22. Takahashi N., Ishikuro H., Hiramoto T. Control of Coulomb blockade oscillations in single electron transistors using silicon nanocrystal floating gates. Appl. Phys. Lett., 2000, v. 76, № 2, p. 209−211.
  23. Sakamoto T., Kawaura H., Baba T. Single-electron transistors fabricated from a doped-Si film in a silicon-on-insulator substrate. Appl. Phys. Lett., 1998, v. 72, № 7, p. 795−796.
  24. Zhuang L., Guo L., Chou S. Y. Silicon single-electron quantum-dot transistor switch operating at room temperature. Appl. Phys. Lett., 1998, v. 72, № 10, p. 1205−1207.
  25. Takahashi N., Ishikuro H., Hiramoto T. Control of Coulomb blockade oscillations in silicon single electron transistor using silicon nanocrystal floating gates. Appl. Phys. Lett., 2000, v. 76, № 2, p. 209−211.
  26. Tarucha S., Austing D. G., Honda T., Hage R. J., Kouwenhoven. Shell filling and spin effects in a few electron quantum dot. Phys. Rev. Lett., 1996, v. 77, № 17, p. 3613−3616.
  27. Macucci M., Hess K., Iafrate G. J. Simulation of electronic properties and capacitance of quantum dots. J. Appl. Phys., 1995, v. 77, № 7, p. 3267−3276.
  28. Macucci M., Hess K., Iafrate G. J. Numerical simulation of shell-filling effects in circular quantum dots. Phys. Rev. B, 1997, v. 55, № 8, p. R4879-R4882.
  29. Banin U., Cao Y., Katz D., Millo O. Identification of atomic-like electronic states in indium arsenide nanocrystal quantum dots. -Nature, 1999, v. 400, p. 542−544.
  30. Wojs A., Hawrylak P. Exciton-exciton interactions in highly excited quantum dots in magnetic field. Solid State Commun., 1996, v. 100, № 7, p. 487−491.
  31. Raymond S., Hawrylak P., Gould C., Fafard S., Sachrajda A., Potemski M., Wojs A., Charbonneau S.- Leonard D., PetrofF P.
  32. М., Merz J. L. Exciton droplets in zero dimensional systems in a magnetic field. Solid State Commun., 1997, v. 101, № 12, p. 883−887.
  33. Bayer M., Gutbrod Т., Forchel A., Kulakovskii V. D., Gorbunov A., Michel M., Steffen R., Wang К. H. Exciton complexes in InxGai-xAs/GaAs quantum dots. Phys. Rev. B, 1998, v. 58, № 8, p. 4740−4753.
  34. Hawrylak P. Excitonic artificial atoms in a quantum dot. Physica E, 2001, v. 9, p. 94−98.
  35. Bayer M., Stern O., Hawrylak P., Fafard S., Forchel A. Hidden symmetries in the energy levels of excitonic «artificial atoms». -Nature, 2000, v. 405, p. 923−925.
  36. Sikorski Ch., Merkt U. Spectroscopy of electronic states in InSb quantum dots. Phys. Rev. B, 1989, v. 62, № 18, p. 2164−2167.
  37. А. В. Электронные свойства квантовых точек. -Письма в ЖЭТФ, 1989, т. 50, вып. 1, с. 38−40.
  38. F. М. Magneto-optics in parabolic quantum dots. Phys. Rev. B, 1990, v. 42, № 2, p. 1486−1487.
  39. Maksum P. A., Chakraborty T. Quantum dots in a magnetic field: role of electron-electron interactions. Phys. Rev. Lett., 1990, v. 65, № 1, p. 108−111.
  40. Bakshi P., Broido D. A., Kempa K. Electromagnatic response of quantum dots. Phys. Rev. B, 1990, v. 42, № 12, p. 7416−7419.
  41. Jacak L., Hawrylak P., and Wojs A. Quantum Dots. Berlin: Springer-Verlag, 1998. — 176 p.
  42. Н. Н., Устинов В. М., Щукин В. А., Копьев П. С., Алферов Ж. И., Бимберг Д. Гетер о структуры с квантовыми точками: получение, свойства, лазеры. ФТП, 1998, т. 32, вып. 4, с. 385−410.
  43. Gammon D., Snow E. S., Shanabrook В. V., Katzer D. S., Park D. Homogeneous linewidths in the optical spectrum of a single gallium arsenide quantum dot. Science, 1996, v. 273, p. 87−90.
  44. Masumoto Y., Yamazaki M., Sugawara H. Optical nonlinearities of excitons in CuCl microcrystals. Appl. Phys. Lett., 1988, v. 53, № 16, p. 1527−1529.
  45. Takagara T. Biexciton states in semiconductor quantum dots and their nonlinear optical properties. Phys. Rev. B, 1989, v. 39, № 14, p. 10 206−10−231.
  46. Bonadeo N. H., Chen G., Gammon D., Katzer D. S., Park D., Steel D. G. Nonlinear nano-optics: probing one exciton at a time. Phys. Rev. Lett., 1998, v. 81, № 13, p. 2759−2762.
  47. Mesoscopic Physics and Electronics./ Ed. by Ando Т., Arakawa Y., Furuya K., Komiyama S., Nakashima H. Berlin: SpringerVerlag, 1998. — 282 p.
  48. Zunger A. Semiconductor quantum dots. MRS Bulletin, February 1998, p. 15−16.
  49. Bimberg D. Quantum dots: paradigm changes in semiconductor physics. ФТП, 1999, т. 33, вып. 9, с. 1044−1048.
  50. Dilger M., Haug R.J., Eberl К., von Klitzing K. Single-electron transistors with a self-assembled quantum dot. Semicond. Sci. Technol., 1996, v. 11, p. 1493- 1497.
  51. Tiwari S., Rana F., Hanafi H., Harstein A., Crabbe E. F., Chan K. A silicon nanocrystals based memory. Appl. Phys. Lett., 1996, v. 68, № 10, p. 1377- 1379.
  52. Guo L., Leobandung E., Chou S. Y. A room-temperature silicon single-electron metal-oxide-semiconductor memory with nanoscale floating-gate and ultranarrow channel. Appl. Phys. Lett., 1997, v. 70, № 7, p. 850−852.
  53. Vescan L., Stoica T. Room-temperature SiGe light-emitting diodes. Journal of Luminescence, 1999, v. 80, p. 485−489.
  54. Hinzer K., Lapointe J., Feng Y., Delage A., Fafard S. Short-wavelength laser diodes based on AlInAs/AsGaAs self-assembled quantum dots. J. Appl. Phys., 2000, v. 87, № 3, p. 1496−1502.
  55. Bimberg D., Grundmann М., Ledentsov N. N. Growth, spectroscopy, and laser application of self-ordered III- V quantum dots. MRS Bulletin, February 1998, p. 31−34.
  56. Крестников И. J1. Оптические свойства гетер о структур (Zn, Cd) Se/(Zn, Mg)(S, Se) с массивами квантовых точек. -Дис. .канд.физ.- мат.наук. Санкт-Петербург, 1998, — 125 с.
  57. Ledentsov N. N. Quantum dot lasers: the birth and future trends. ФТП, 1999, т. 33, вып. 9, с. 1039−1043.
  58. Berryman К. W., Lyon S. A., Segev M. Mid-infrared photoconductivity in InAs quantum dots. Appl. Phys. Lett., 1997, v. 70, № 4, p. 1861−1863.
  59. Phillips J., Kamath K., Bhattacharya P. Far-infrared photoconductivity in self-organized InAs quantum dots. Appl. Phys. Lett., 1998, v. 72, № 16, p. 2020−2022.
  60. Kim S., Mohseni H., Erdtmann M., Michel E., Jelen C., Razeghi M. Growth and characterization of InGaAs/InGaP quantum dots for midinfraredphotoconductive detector. Appl. Phys. Lett., 1998, v. 73, № 7, p. 963−965.
  61. Maimon S., Finkman E., Bahir G., Schacham S. E., Garcia J. M., Petroff P. M. Intersublevel transitions in InAs/GaAs quantum dots infrared photodetectors. Appl. Phys. Lett., 1998, v. 73, № 14, p. 2003−2005.
  62. Pan D., Towe E., Kennerly S. Normal-incidence intersubband (In, Ga) As/GaAs quantum dot infrared photodetectors. Appl. Phys. Lett., 1998, v. 73, № 14, p. 1937−1939.
  63. Cho Т., Kim J.-W., Oh J.-E., Hong S. Room temperature operating infrared (8−12 цт) photodetector with InAs quantum dots in modulation doped heterostructures. Tech. Dig. Int. Electron Devices Meet., 1998, p. 441−444.
  64. Chu L., Zrenner A., Bohm G., Abstreiter G. Normal-incident intersubband photocurrent spectroscopy on InAs/GaAs quantum dots. Appl. Phys. Lett., 1999, v. 75, № 23, p. 3599−3601.
  65. Lee S.-W., Hirakawa K., Shimada Y. Bound-to-continuum intersubband photoconductivity of self-assembled InAs quantum dots in modulation-doped heterostructures. Appl. Phys. Lett., 1999, v. 75, № 10, p. 1428−1430.
  66. Miesner C., Rothig 0., Brunner K., Abstreiter G. Mid-infrared photocurrent measurements on self-assembled Ge dots in Si. -Physica E, 2000, v. 7, p. 146−150.
  67. Liu H. C, Gao M., McCaffrey J., Wasilevski Z. R., Fafard S. Quantum dot infrared photodetectors. Appl. Phys. Lett., 2001, v. 78, № 1, p. 79−81.
  68. Loss D., DiVincenzo D. Quantum computation with quantum dots. Phys. Rev. A, 1998, v. 57, № 1, p. 120−126.
  69. Fedichkin L., Yanchenko M., and Valiev K. A. Coherent charge qubits based on GaAs quantum dots with a built-in barrier. -Nanotechnology, 2000, v. 11, p. 387−391.
  70. Liu H. C. New quantum devices. Physica E, 2000, v. 8, p. 170 173.
  71. Benisty H., Sotomayor-Torres C. M., Weisbuch C. Intrinsic mechanism for the poor luminescence properties of quantum-box systems. Phys. Rev. B, 1991, v. 44, № 19, p. 10 945−10 948.
  72. Sugawara M., Mukai K., Shoji H. Effect of phonon bottleneck on quantum-dot laser performance. Appl. Phys. Lett., 1997, v. 19, № 19, p. 2791−2793.
  73. Song H. Z., Lan S., Akahane K., Jang K.-J., Okada Y., Kawabe M. Isolated and close-packed InoAGao^As/GaAs (311) quantum dots. Solid State Commun., 2000, v. 115, p. 195−199.
  74. Medeiros-Ribeiro G, Pikus F. G., Petroff P. M., Efros A.L. Single-electron charging and Coulomb interaction in InAs self-assembled quantum dot arrays. Phys. Rev. B, 1997, v. 55, № 3, p. 15 681 573.
  75. Metzner C., Yusa G., and Sakaki H. Modelling inter-dot Coulomb interaction effects in field effect transistors with an embedded quantum dot layer. Supelattices and Microstructures, 1999, v. 25, № 3, p. 537−549.
  76. Yakimov A. I., Dvurechenskii A. V., Kirienko V. V., Nikiforov A. I., and Adkins C. J. Oscillations of hopping conductance in an array of charge-tunable self-assembled quantum dots. J. Phys.: Condens. Matter, 1999, v. 11, p. 9715−9722.
  77. Yakimov A. I., Dvurechenskii A. V., Nikiforov A. I., and Adkins C. J. Hopping transport through an ensemble of Ge self-assembled quantum dots. Phys. Stat. Sol. (b), 2000, v. 218, p. 99−105.
  78. Yakimov A. I., Dvurechenskii A. V., Kirienko V. V., Yakovlev Yu. I., Nikiforov A. I., Adkins C. J. Long-range Coulomb interaction in arrays of self-assembled quantum dots. Phys. Rev. B, 2000, v. 61, № 15, p. 10 868−10 876.
  79. Metzner C. and Dohler G. H. Collective optical excitation of interacting localized electrons. Phys. Rev. B, 1999, v. 60, № 15, p. 11 005−11 013.
  80. Goldstein L., Glas F., Marzin J. Y., Charasse M. N., and Le Roux G. Growth by molecular beam epitaxy and characterization of InAs/GaAs strained-layer superlattices. Appl. Phys. Lett., 1985, v. 47, № 10, p. 1099−1101.
  81. Eaglesham D. J., Cerullo M. Dislocation-free Stranski-Krastanov growth of Ge on Si (100). Phys. Rev. Lett., 1990, v. 64, № 16, p. 1943−1946.
  82. Mo Y.-W., Savage D. E., Swartzentruber B. S., Lagally M. G. Kinetic pathway in Stranski-Krastanov growth of Ge on Si (001). Phys. Rev. Lett., 1990, v. 65, № 8, p. 1020−1023.
  83. Leonard D., Krishnamurthy M., Reaves C. M., Denbaars S. P., PetroffP. M. Direct formation of quantum-sized dots from uniform coherent islands of InGaAs on GaAs surfaces. Appl. Phys. Lett., 1993, v. 63, № 23, p. 3203−3205.
  84. A. I., Markov V. A., Dvurechenskii A. V., Pchelyakov O. P. «Coulomb staircase» in Si/Ge structure. Phil. Mag., 1992, v. 65, № 4, p. 701−705.
  85. Leonard D., Pond K., Petroff P. M. Critical layer thickness for self-assembled InAs islands on GaAs. Phys. Rev. B, 1994, v. 50, № 16, p. 11 687−11 692.
  86. Yakimov A. I., Markov V. A., Dvurechenskii A. V., Pchelyakov O. P. Conductance oscillations in Ge/Si heterostructures containing quantum dots. J. Phys.: Condens. Matter, 1994, v. 6, p. 25 732 582.
  87. А. В., Якимов А. И. Квантовые точки в системе Ge/Si. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники, 1999, т. 4, с. 4−10.
  88. О. P., Bolkhovityanov Yu. В., Dvurechenskii А. V., Nikiforov A. I., Yakimov A. I., Voigtlander В. Molecular-beam epitaxy of silicon-germanium nanostructures. Thin Solid Films, 2000, v. 362, № 1−2, p. 75−84.
  89. C. S., Huang Q., Cheng W. Q., Zhou J. M., Zhang Y. H., Sheng Т. Т., Tung С. H. Optical properties of Ge self-organized quantum dots in Si. Phys. Rev. B, 1998, v. 57, № 15, p. 88 058 808.
  90. Paul D. J. Silicon germanium heterostructures in electronics: the present and the future. Thin Solid Films, 1998, v. 321, p. 172−180.
  91. Apetz R., Vescan L., Hartmann A., Dieker C., Liith.
  92. Photoluminescence and electroluminescence of SiGe dots fabricated by island growth. Appl. Phys. Lett., 1995, v. 66, № 4, p. 445−447.
  93. Sunamura H., Usami N., Shiraki Y., Fukatsu S. Island formation during growth of Ge on Si (100): A study using photoluminescence spectroscopy. Appl. Phys. Lett., 1995, v. 66, № 22, p. 3024−3026.
  94. Schittenhelm P., Gail M., Brunner J., Niitzel J. F., Abstreiter G. Photoluminescence study of the crossover from two-dimensional to three-dimensional growth for Ge on Si (100). Appl. Phys. Lett., 1995, v. 67, № 9, p. 1292−1294.
  95. Hatami F., Ledentsov N. N., Grundmann M., Bohrer J., Heinrichsdorff F., Beer M., Bimberg D., Ruvimov S. S., Werner P., Gosele U., Heydenreich J., Richter U., Ivanov S. V., Meltser B. Ya., Kop’ev P. S., Alferov Zh. I. Radiative recombination in type-II
  96. GaSb/GaAs quantum dots. Appl. Phys. Lett., 1995, v. 67, № 5, p. 656−658.
  97. Grundmann M., Ledentsov N. N., Stier O., Bimberg D., Ustinov V. M., Kop’ev P. S., Alferov Zh. I. Excited states in self-organized InAs/GaAs quantum dots: Theory and experiment. Appl. Phys. Lett., 1996, v. 68, № 7, p. 979−981.
  98. Palange E., Capellini G., Gaspare L. Di., Evangelisti F. Atomic force microscopy and photoluminescence study of Ge layers and self-organized Ge quantum dots on Si (100). Appl. Phys. Lett., 1996, v. 68, № 21, p. 2982−2984.
  99. Schmidt K. H., Medeiros-Ribeiro G., Oestreich M., Petroff P. M., Dohler G. H. Carrier relaxation and electronic structure in In As self-assembled quantum dots. Phys. Rev. B, 1996, v. 54, № 16, p. 11 346−11 353.
  100. Ohnesorge B., Albrecht M., Oshinowo J., Forchel A., Aragawa Y. Rapid carrier relaxation in self-assembled InxGa-xAs/GaAs quantum dots. Phys. Rev. B, 1996, v. 54, № 16, p. 11 532−11 538.
  101. Warburton R. J., Diirr C. S., Karrai K., Kotthaus J. R, Medeiros-Ribeiro G., Petroff P. M. Charged excitons in self-assembled semiconductor quantum dots. Phys. Rev. Lett., 1997, v. 79, № 26, p. 5282−5285.
  102. Aigouy L., Holden T., Pollak F. H., Ledentsov N. N., Ustinov W. M., Kop’ev P. S., Bimberg D. Contactless electroreflectance study of a vertically coupled quantum dot-based InAs/GaAs laser structure. Appl. Phys. Lett., 1997, v. 70, № 25, p. 3329−3331.
  103. Sauvage S., Boucaud P., Julien F. H., Gerard J.-M., Thierry-Mieg V. Intraband absorption in n-doped InAs/GaAs quantum dots. -Appl. Phys. Lett., 1997, v. 71, № 19, p. 2785−2787.
  104. Sauvage S., Boucaud P., Julien F. H., Gerard J.-M., Marzin J.Y. Infrared spectroscopy of intraband transitions in self-organized InAs/GaAs quantum dots. J. Appl. Phys., 1997, v. 82, № 7, p. 3396−3404.
  105. Sauvage S., Boucaud P., Gerard J.-M., Thierry-Mieg V. Resonant excitation of intraband absorption in InAs/GaAs self-assembled quantum dots. J. Appl. Phys., 1998, v. 84, № 8, p. 4356−4362.
  106. Sauvage S., Boucaud P., Gerard J.-M., Thierry-Mieg V. Inplane polarized intraband absorption in InAs/GaAs self-assembled quantum dots. Phys. Rev. B, 1998, v. 58, № 16, p. 10 562 10 567.
  107. Liu J. L., Wu W. G., Balandin A., Jin G. L., Wang K. L. Intersubband absorption in boron-doped multiple Ge quantum dots. Appl. Phys. Lett., 1999, v. 74, № 2, p. 185−187.
  108. Boucaud P., Thanh V. Le, Sauvage S., Debarre D., Bouchier D. Intraband absorption in Ge/Si self-assembled quantum dots. -Appl. Phys. Lett., 1999, v. 74, № 3, p. 401−403.
  109. Liu J. L., Wu W. G., Balandin A., Jin G., Luo Y. H., Thomas S. G., Lu Y., Wang K. L. Observation of inter-sub-level transitions in modulation-doped Ge quantum dots. Appl. Phys. Lett., 1999, v. 75, № 12, p. 1745−1747.
  110. Rokhinson L. P., Tsui D. C., Benton J. L., Xie Y.-H. Infrared and photoluminescence spectroscopy of p-doped self-assembled Ge dots on Si. Appl. Phys. Lett., 1999, v. 75, № 16, p. 2413−2415.
  111. Yusa G., Sakaki H. Trapping of photogenerated carriers by InAs quantum dots and persistent photoconductivity in novel GaAs/n-AlGaAs field-effect transistor structures. Appl. Phys. Lett., 1996, v. 70, № 3, p. 345−347.
  112. Ribeiro E., Miiller E., Heinzel T., Auderset H., Ensslin K., Medeiros-Ribeiro G., Petroff P. M. InAs self-assembled quantumdots as controllable scattering centers near a two-dimensional electron gas. Phys. Rev. B, 1998, v. 58, № 3, p. 1506−1511.
  113. Cina S., Arnone D. D., Hughes H. P., Foden C. L., Whittaker D. M., Pepper M., Ritchie D. A. Electrons dynamics of a two-dimensional electron gas with a random array of In As quantum dots. Phys. Rev. B, 1999, v. 60, № 11, p. 7780−7783.
  114. Dotsch U., Gennser U., David C., Dehlinger G., Griitzmacher D., Heinzel Т., Ltischer S., Ensslin K. Single-hole transistor in a p-Si/SiGe quantum well. Appl. Phys. Lett., 2001, v. 78, № 3, p. 341−343.
  115. Aleksandrov L. N., Lovyagin R. N., Pchelyakov O. P., Stenin S. I. Heteroepitaxy of Ge thin films on Si by ion sputtering. J. Cryst. Growth, 1974, v. 24/25, p. 298−306.
  116. Miiller P., Kern R. Equilibrium shape of epitaxially strained crystals (Volmer-Weber case). J. Cryst. Growth, 1998, v. 193, p. 257−270.
  117. Asaro R. J., Tiller W. A. Interface morphology development during stress corrosion cracking: part 1. Via surface diffusion. Metall. Trans., 1972, v. 3, p. 789−798.
  118. M. А. Неустойчивость границы раздела между негидростатически напряженным упругим телом и расплавом. ДАН СССР, 1986, т. 290, вып. 6, с. 1358−1363.
  119. С. А., Осипов А. В. Процессы конденсации тонких пленок. УФН, 1998, т. 168, вып. 10, с.1083−1116.
  120. I. М., Slyozov V. V. The kinetics of precipitation from supersaturated solid solutions. J. Phys. Chem. Solids, 1961, v. 9, p. 35.
  121. Gory 11 M., Vescan L., Schmidt K., Mesters S., Luth H., Szot K. Size distribution of Ge islands grown on Si (OOl). Appl. Phys. Lett., 1997, v. 71, № 3, p. 411−413.
  122. Wang X., Jiang Z., Zhu H., Lu Fang, Huang D., Liu X., Hu C., Chen Y., Zhu Z., Yao T. Germanium dots with highly uniform size distribution grown on Si (100) substrate by molecular beam epitaxy. Appl. Phys. Lett., 1997, v. 71, № 24, p. 3543−3545.
  123. Ross F. M., Tersoff J., Tromp R. M. Coarsening of self-assembled Ge quantum dots on Si (OOl). Phys. Rev. Lett., 1998, v. 80, № 5, p. 984−987.
  124. Teichert C., Bean J. C., Lagally M. G. S elf-organized nanostructures in Sii-xGex films on Si (001). Appl. Phys. A, 1998, v. 67, p. 675−685.
  125. Sutter P., Lagally M. G. Embedding of nano s cale 3D SiGe islands in a Si matrix. Phys. Rev. Lett., 1998, v. 81, № 16, p. 3471−3474.
  126. Medeiros-Ribeiro G., Kamins T. I., Ohlberg A. A., Williams R. S. Annealing of Ge nanocrystals on Si (OOl) at 55? C: metastability of huts and the stability of pyramids and domes. Phys. Rev. B, 1998, v. 58, № 7, p. 3533−3535.
  127. Kamins T. I., Medeiros-Ribeiro G., Ohlberg D. A. A., Williams R. S. Dome-to-pyramid transition induced by alloying of Ge islands on Si (001). Appl. Phys. A, 1998, v. 67, p. 727−730.
  128. Schmidt O. G., Lange C., Eberl K. Photoluminescence study of the initial stages of island formation for Ge pyramids/domes and hut clusters on Si (001). Appl. Phys. Lett., 1998, v. 75, № 13, p. 1905−1907.
  129. Mateeva Е., Sutter P., Lagally M. G. Spontaneous self-embedding of three-dimensional SiGe islands. Appl. Phys. Lett., 1999, v. 74, № 4, p. 567−569.
  130. С. M., Стенин С. И., Торопов А. И., Труханов Е. М. Морфологическая стабильность и механизмы роста гете-роэпитаксиалъных пленок. -Новосибирск, 1986, 33 с. (Препринт/ Институт физики полупроводников: 5−86).
  131. S. М., Stenin S. I., Toropov A. I. et al. Morphological transformations of thin heteroepitaxial films. Thin Solid Films, 1987, v. 151, p. 275−288.
  132. Shklyaev A., Shibata M., Ichikava M. Ge islands on Si (lll) at coverages near the transition from two-dimensional to three-dimensional growth. Surface Science, 1998, v. 416, p. 192−199.
  133. Shklyaev A., Shibata M., Ichikava M. Instability of 2D Ge layer near the transition to 3D islands on Si (lll). Thin Solid Films, 1999, v. 343/344, p. 532−536.
  134. Chaparro S. A., Zhang Y., Drucker J., Chandrasekhar D., Smith D. J. Evolution of Ge/Si (001) islands: island size and temperature dependence. J. Appl. Phys., 2000, v. 87, № 5, p. 2245−2254.
  135. Jl. H., Ловягин Р. Н., Пчеляков О. П., Стенин С. И. Начальные стадии эпитаксии германия на кремнии при ионном распылении. В кн.: Рост и легирование полупроводниковых кристаллов и пленок, ч. 2. Новосибирск: Наука, 1977, с. 139−149.
  136. Deelman P. W., Schowalter L. J., Thundat Т. In situ measurements of temperature-dependent strain relaxation of Ge/Si (lll). J. Vac. Sci. Tech. A, 1997, v. 15, № 3, p. 930−935.
  137. Markov V. A., Nikiforov A. I., Pchelyakov О. P. In sity RHEED control of direct MBE growth of Ge quantum dots on Si (001). J. Cryst. Growth, 1997, v. 175−176, p. 736−740.
  138. О. П., Болховитянов Ю. Б., Соколов JI. В., Никифоров А. И., Фойхтлендер Б. Молекулярно-лучевая эпитаксия наноструктур на основе кремния и германия. Известия Академии наук: серия физическая, 2000, т. 64, № 2, с. 205−214.
  139. Schmidt О. G., Eberl К. Multiple layer of self-assembled Ge/Si islands: photoluminescence, strain fields, material inter diffusion, and island formation. Phys. Rev. B, 2000, v. 61, № 20, p. 1 372 113 729.
  140. Cappellini G., Gaspare L. D., Evangelisti F. Atomic force microscopy study of self-organized Ge islands grown on Si (001) by low pressure chemical vapor deposition. Appl. Phys. Lett., 1997, v. 70, № 4, p. 493−495.
  141. J. A., Chason E., Freund L. В., Twesten R. D., Hwang R. Q., Lucadamo G. A. Evolution of coherent islands in Si-XGex/Si (001). Phys. Rev. B, 1999, v. 59, № 3, p. 1990−1998.
  142. Pchelyakov O. P., Markov V. A., Nikiforov A. I., Sokolov L. V. Surface processes and phase diagrams in MBE growth of Si/Ge heterostructures. Thin Solid Films, 1997, v. 306, p. 299−306.
  143. Nikiforov A. I., Cherepanov V. A., Pchelyakov O. P., Dvurechenskii A. V., Yakimov A. I. In situ RHEED control of self-organized Ge quantum dots. Thin Solid Films, 2000, v. 380, № 1−2, p. 158−163.
  144. Abstreiter G., Schittenhelm P., Engel C., Silveira E., Zrenner A., Meertens D., Jager W. Growth and characterization of self-assembled Ge-rich islands on Si. Semicond. Sci. Technol., 1996, v. 11, p. 1521−1528.
  145. Goryll M., Vescan L., Liith H. Bimodal distribution of Ge islands on Si (001) grown by LPCVD. Materials Science and Engineering, 2000, v. B69−70, p. 251−256.
  146. Johansson J., Seifert W. Kinetic effects on the size homogeneity of Stranski-Krastanow islands. Applied Surface Science, 1999, v. 148, p. 86−91.
  147. Liu F., Lagally M. G. Self-organized nanoscale structures in Si/Ge films. Surface Science, 1997, v. 386, p. 169−181.
  148. Tersoff J., C. Teichert, Lagally M. G. Self-organization in growth of quantum dot superlattices. Phys. Rev. Lett., 1996, v. 76, № 10, p. 1675−1678.
  149. Rahmati B., Jager, Trinkaus H., Loo R., Vescan L., Luth H. Vertical ordering of islands in Ge-Si multilayers. Appl. Phys. A, 1996, v. 62, p. 575−579.
  150. Mateeva E., Sutter P., Bean J. C., Lagally M. G. Mechanism of organization of three-dimensional islands in Si/Ge/Si multilayers.- Appl. Phys. Lett., 1997, v. 71, № 22, p. 3233−3235.
  151. Shchukin V. A., Bimberg D. Strain-driven self-organization of nanostructures on semiconductor surfaces. Appl. Phys. A, 1998, v. 67, p. 687−700.
  152. Thanh V. L., Yam V., Boucaud P., Zheng Y., Bouchier D. Strain-driven modification of the Ge/Si growth mode in stacked layers: a way to produce Ge islands having equal size in all layers. Thin Solid Films, 2000, v. 369, p. 43−48.
  153. Wohl G., Schollhorn C., Schmidt O. G., Brunner K., Eberl K., Kienzle O., Ernst F. Characterization of self-assembled Ge islands on Si (001) by atomic force microscopy and transmission electron microscopy. Thin Solid Films, 1998, v. 321, p. 86−91.
  154. Schmidt O. G., Denker U., Eberl K., Kienzle O., Ernst F. Effect of overgrowth temperature on the photoluminescence of Ge/Si islands.- Appl. Phys. Lett., 2000, v. 77, № 16, p. 2509−2511.
  155. Eberl K, Lipinski M. O., Manz Y. M., Winter W., Jin-Phillipp N. Y., Schmidt O. G. Self-assembling quantum dots for optoelectronic devices on Si and GaAs. Physica E, v. 9, 164−174 (2001).
  156. Jorke H., Kibbel H., Strohm K., Kasper E. Forward-bias characteristics of Si bipolar junctions grown by molecular beam epitaxy at low temperatures. Appl. Phys. Lett., 1993, v. 63, № 17, p. 2408−2410.
  157. С. Б., Бауск Н. В., Ненашев А. В., Степина Н. П., НикифоровА. И., МазаловЛ. Н. Микроскопические характеристики гетер о структур, содержащих нанокластеры и тонкие слои Ge в Si-матрице. Журнал структурной химии, 2000, т. 41, вып. 5, с. 980−987.
  158. Л., Майер Д. Основы анализа поверхности и тонких пленок. Москва: Мир, 1989. — 342 с.
  159. Milekhin A., Stepina N. P., Yakimov A. I., Nikiforov A. I., Schulze S., Zanh D. R. T. Raman scattering of Ge dot superlattices. Eur. Phys. J. B, 2000, v. 16, p. 355−359.
  160. Milekhin A., Stepina N., Yakimov A., Nikiforov A., Schulze S., Kampen Т., and Zanh D. R. T. Raman scattering in Ge quantum dot superlattices. Proc. 25th Intern. Conf. on the Physics of Semiconductors, Osaka, Japan, September 17−22 2000, p. 154.
  161. Kolobov A. V. Raman scattering from Ge nanostructures grown on Si substrates: power and limitations. J. Appl. Phys., 2000, v. 87, № 6, p. 2926−2930.
  162. Gironcoli S., Molinari E., Schorer R., Abstreiter G. Interface mode in Si/Ge superlattices: theory and experiments. Phys. Rev. B, 1994, v. 48, № 12, 8959−8962.
  163. А. В., Двуреченский А. В. Пространственное распределение упругих деформаций в структурах Ge/Si с квантовыми точками. ЖЭТФ, 2000, т. 118, вып. 9, с. 570−578.
  164. S. Н., Yu P. Y., Tung С. Н., Zhang Y. Н., Li М. F, Peng С. S., Zhou J. М. Confinement and electron-phonon interactions of the E exciton in self-organized Ge quantum dots. Phys. Rev. B, 1999, v. 59, № 7, p. 4980−4984.
  165. А. В., Марков В. А., Супрун С. П., Никифоров А. И. Комбинационное рассеяние света на оптических фононах в Si-Ge-Si структурах с квантовыми точками. Письма в ЖЭТФ, 1996, т. 64, вып. 3, с. 203−207.
  166. А. В., Марков В. А., Никифоров А. И., Тийс С. А. Спектр оптических фононов в германиевых квантовых точках. Письма в ЖЭТФ, 1999, т. 70, вып. 4, с. 279−283.
  167. Fukatsu S., Sunamura H., Shiraki Y., Komiyama S. Phononless radiative recombination of indirect excitons in a Si/Ge type-II quantum dot Appl. Phys. Lett., 1997, v. 71, № 2, p. 258−260.
  168. Rodrigues P. A. M., Cerdeira F., Bean J. C. Comments on «Germanium dots with highly uniform size distribution grown on Si (100) substrates by molecular beam epitaxy» Appl. Phys. Lett. 71, 3543 (1997)]. Appl. Phys. Lett., 1999, v. 75, № 1, p. 145 146.
  169. Wan J., Jin G. L., Jiang Z. M., Luo Y. H., Liu J. L., Wang K. L. Band alignments and photon-induced carrier transfer from wetting layers to Ge islands grown on Si (001). Appl. Phys. Lett., 2001, v. 78, № 12, p. 1763−1765.
  170. Schmidt O. G., Denker U., Eberl K., Kienzle O., Ernst F., Haug R. J. Resonant tunneling diodes made up of stacked self-assembled Ge/Si islands. Appl. Phys. Lett., 2000, v. 77, № 26, p. 4341−4343.
  171. Horiguchi N., Futatsugi Т., Nakata Y., and Yokoyama N. Electron transport properties through InAs self-assembled quantum dots in modulation doped structures. Appl. Phys. Lett., 1997, v. 70, № 17, p. 2294−2296.
  172. Jung S. K., Hwang S. W., Choi В. H., Kim S. I., Park J. H., Yong Kim, Kim E. K., Min S.-K. Direct electronic transport through an ensamble of InAs self-assembled quantum dots. Appl. Phys. Lett., 1999, v. 74, № 5, p. 714−716.
  173. О. П., Двуреченский А. В., Марков В. А., Никифоров А. И., Якимов А. И. Прямой синтез наноструктур при молекулярно-лучевой эпитаксии германия на кремнии. Известия Академии наук: серия физическая, 1999, т. 63, вып. 2, с. 228−234.
  174. Wilkins R., Ben-Jakob E., Jaklevich R. C. Scanning-tunneling-microscope observations of Coulomb blockade and oxide polarization in small metal droplets. Phys. Rev. Lett., 1989, v. 63, № 7, p. 801−804.
  175. Drexler H., Leonard D., Hansen W., Kotthaus J. P., Petroff P. M. Spectroscopy of quantum levels in charge-tunable InGaAs quantum dots. Phys. Rev. Lett., 1994, v. 73, № 16, p. 2252−2255.
  176. Fricke M., Lorke A., Kotthaus J. P., Medeiros-Ribeiro G., and Petroff P. M. Shell structure and electron-electron interaction in self-assembled InAs quantum dots. Europhys. Lett., 1996, v. 36, № 3, p. 197−202.
  177. Miller B. T., Hansen W., Manus S., Luyken R. J., Lorke A., Kotthaus J. P., Huant S., Medeiros-Ribeiro G., Petroff P. M. Few-electron ground states of charge-tunable self-assembled quantum dots. Phys. Rev. B, 1997, v. 56, № 11, p. 6764−6769.
  178. Schmidt K. H., Versen M., Kunze U., Reuter D., Wieck A. D. Electron transport through a single InAs quantum dot. Phys. Rev. B, 2000, v. 62, № 23, p. 15 870−15 877.
  179. Smith T. P., Arnot H., Hong J. M., Knoedler C. M., Laux S. E., Schmid H. Capacitance oscillations in one-dimensional electron systems. Phys. Rev. Lett., 1987, v. 59, № 24, p. 2802−2805.
  180. Smith T. P., Lee K. Y., Knoedler C. M., Hong J. M., and Kern D. P. Electronic spectroscopy of zero-dimensional systems. Phys. Rev. B, 1988, v. 38, № 3, p. 2172−2175.
  181. Ashoori R. C., Stormer H. L., Weiner J. S., Pfeiffer L. N., Pearton S. J., Baldwin K. W., West K. W. Single-electron capacitance spectroscopy of discrete quantum levels. Phys. Rev. Lett., 1992, v. 68, № 20, p. 3088−3091.
  182. R. С., Stormer Н. L., Weiner J. S., Pfeiffer L. N., Baldwin K. W., West K. W. N-electron ground state energies of a quantum dot in magnetic field. Phys. Rev. Lett., 1993, v. 71, № 4, p. 613−616.
  183. Ashoori R. C., Stormer H. L., Weiner J. S., Pfeiffer L. N., Baldwin K. W., West K. W. Enegy levels of an artificial atom probed with single-electron capacitance spectroscopy. Surface Science, 1994, v. 305, p. 558−565.
  184. Medeiros-Ribeiro G., Leonard D., and Petroff P. M. Electron and hole energy levels in InAs self-assembled quantum dots. Appl. Phys. Lett., 1995, v. 66, № 14, p. 1767−1769.
  185. А. И., Двуреченский А. В., Никифоров А. И., Пчеляков О. П. Формирование нуль-мерных дырочных состояний при молекулярно-лучевой эпитаксии Ge на Si (001). Письма в ЖЭТФ, 1998, т. 68, вып. 2, с. 125−130.
  186. А. В., Якимов А. И., Марков В. А., Никифоров А. И., Пчеляков О. П. Энергетический спектр дырочных состояний в само формирующихся квантовых точках Ge в Si. -Известия Академии наук: серия физическая, 1999, т. 64, вып. 2, с. 288−293.
  187. Meyer N. I. and Guldbrandsen Т. Method for measuring impurity distributions in semiconductor crystals. Proc. IEEE, 1963, v. 51, p. 1631−1637.
  188. П. H., Конников С. Г., Устинов В. М., Жуков А. Е., Егоров А. Ю., Максимов М. В., Леденцов Н. Н., Копьев П. С. Емкостная спектроскопия электронных уровней в квантовых точках InAs в матрице GaAs. ФТП, 1996, т. 30, с. 924−933.
  189. Yakimov А. I., Dvurechenskii А. V., Nikiforov A. I., Pchelyakov О. P. Formation of zero-dimensional hole states in Ge/Si heterostructures probed with capacitance spectroscopy. Thin Solid Films, 1998, v. 336, p. 332−335.
  190. M., Марк П. Инжекционные токи в твердых телах. М.: Мир, 1973. — 416 с.
  191. Yakimov A. I., Dvurechenskii А. V., Nikiforov A. I., Pchelyakov О. P. Charging dynamics and electronic structure of excited state in Ge self-assembled quantum dots. Phys. Low-Dim. Struct., 1999, v. ¾, p. 99−110.
  192. Zhang S. K., Zhu H. J., Lu F., Jiang Z. M., and Xun Wang. Coulomb charging effects in self-assembled Ge quantum dots studied by admittance spectroscopy. Phys. Rev. Lett., 1998, v. 80, № 15, p. 3340−3343.
  193. Schmalz K., Yassievich I. N., Schittenhelm P., Abstreiter G. Spacecharge spectroscopy of self-assembled Ge-rich dots on Si grown by MBE. Phys. Rev. B, 1999, v. 60, № 3, p. 1792−1798.
  194. Asperger Th., Miesner Ch., Brunner K., Abstreiter G. Space charge spectroscopy of self assembled Ge quantum dots in Si. Phys. Stat. Sol. (b), 2001, v. 224, № 1, p. 237−240.
  195. Anand S., Carlsson N., Pistol M.-E., Samuelson L., Seifert W. Electrical characterization of InP/GalnP quantum dots by space charge spectroscopy. J. Appl. Phys., 1998, v. 84, № 7, p. 37 473 755.
  196. Wang H. L., Ning D., Zhu H. J., Chen F., Wang H., Wang H., Feng S. L. Electronic characterization of InAs/GaAs self-assembled quantum dots by deep level transient spectroscopy. J. Cryst. Growth, 2000, v. 208, p. 107−112.
  197. С. М. A., Lion М., Heitz R., Bimberg D., Brunkov P. N, Volovik В. V., Konnikov S. G., Kovsh A. R., and Ustinov V. M. Hole and electron emission from InAs quantum dots. Appl. Phys. Lett., 2000, v. 76, № 12, p. 1573−1575.
  198. Ilchenko V. V., Lin S. D., Lee C. P., Tretyak О. V. Deep level transient spectroscopy characterization of InAs self-assembled quantum dots. J. Appl. Phys., 2001, v. 89, № 2, p. 1172−1174.
  199. Woggon U., Gaponenko S. V. Excitons in quantum dots. Phys. Stat. Sol. (b), 1995, v. 189, p. 285−343.
  200. С. В. Оптические процессы в полупроводниковых нанокристаллах (квантовых точках). ФТП, 1996, т. 30, вып. 4, с. 577−619.
  201. Warburton R. J., Schaflein С., Haft D., Blickel F., Lorke A., Karrai K., Garcia J. M., Schoenfeld W., Petroff P. M. Optical emission from a charge-tunable quantum ring. Nature, 2000, v. 405, p. 926−928.
  202. Wei-Xin Ni, Hansson V. G. Band offset in pseudomorphically grown Si/Si-xGex heterostructures studied with core-level x-rayphotoelectron spectroscopy. Phys. Rev. В, 1990, v. 42, № 5, p. 3030−3037.
  203. Aleshkin V. Ya., Bekin N. A. The conduction band and selection rules for interband optical transitions in strained Ge-xSix/Ge and Ge-xSix/Si heterostructures. J. Phys.: Condens. Matter, 1997, v. 9, p. 4841−4852.
  204. Duggan G., Ralph H. I. Exciton binding energy in type-II GaAs-(Al, Ga) As quantum-well heterostructures. Phys. Rev. B, 1987, v. 35, № 8, p. 4152−4154.
  205. Branis S. V., Bajaj К. K. Calculation of the exciton binding energies in type-II GaAs/AlAs quantum-well structures: Application of the perturbation-variational expansion method. -Phys. Rev. B, 1992, v. 45, № 11, p. 6271−6274.
  206. Bohrer J., Krost A., Bimberg D. Carrier dynamics in staggered-band lineup n-InAs/n-InP heterostructures. Appl. Phys. Lett., 1994, v. 64, № 15, p. 1992−1994.
  207. Laheld U. E. H., Pedersen F. В., Hemmer P. C. Excitons in type-II quantum dots: Finite offsets. Phys. Rev. B, 1995, v. 52, № 4, p. 2697−2703.
  208. Rorison J. M. Excitons in type-II quantum-dot sysytem: A comparison of the GaAs/AlAs and InAs/GaSb. Phys. Rev. B, 1993, v. 48, № 7, p. 4643−4649.
  209. А. В., Говоров А. О., Ковалев В. M. Магнетоэкси-тоны в квантовых точках второго типа. Письма в ЖЭТФ, 1998, т. 68, вып. 8, с. 634−637.
  210. Yakimov A. I., Stepina N. P., Dvurechenskii А. V., Nikiforov А. I., Nenashev А. V. Excitons in charged Ge/Si type-II quantum dots.
  211. Semicond. Sci. Technol., 2000, v. 15, № 12, p. 1125−1130.
  212. Yakimov A. I., Stepina N. P., Dvurechenskii A. V., Nikiforov A. I., Nenashev A. V. Interband absorption in charged Ge/Si type-II quantum dots. Phys. Rev. B, 2001, v. 63, № 4, p. 45 312−45 317.
  213. Schmidt K. H., Medeiros-Ribeiro G., Petroff P. M. Photoluminescence of charged InAs self-assembled quantum dots. Phys. Rev. B, 1998, v. 58, № 7, p. 3597−3600.
  214. Hsu T. M., Chang W.-H., Tsai K. F., Chyi J.-I., Yeh N. T., Nee T. E. Electron-filling modulation reflectance in charged self-assembled InxGa-xAs quantum dots. Phys. Rev. B, 1999, v. 60, № 4, p. R2189-R2192.
  215. Ф. В., Адамян 3. Н., Арутюнян В. М. Кремниевые фотоприемники. Ереван: Изд.-во Ереванского университета, 1989. — 364 с.
  216. Fengmei W., Xiang Z. Structure of electron-induced, defects in Si. In: Properties of Silicon./ Ed. by Ning Т. H., London and New York: INSPEC, The Institute of Electrical Engineers, 1988, p. 266 272.
  217. D. А. В., Chemla D. S., Damen Т. C., Gossard A. C., Wiegmann W., Wood Т. H., Burrus C. A. Electric field dependence of optical absorption near the band gap of quantum-well structures. Phys. Rev. B, 1985, v. 32, № 2, p. 1043−1060.
  218. Harwit A., Harris J. S. Observation of Stark shifts in quantum well intersubband transitions. Appl. Phys. Lett., 1987, v. 50, № 11, p. 685−687.
  219. Mii Y. J., Karunasiri R. P. G., Wang K. L., Chen M., Yuh P. F. Large Stark shifts of the local to global state intersubband transitions on step quantum wells. Appl. Phys. Lett., 1990, v. 56, № 20, p. 1986−1988.
  220. Bastard G., Mendez E. E., Chang L. L., and Esaki L. Variational calculations on a quantum well in an electric field. Phys. Rev. B, 1983, v. 28, № 6, p. 3241−3245.
  221. Sheng W., Leburton J.-P. Enhanced intraband Stark effects in stacked InAs/GaAs self-assembled quantum dots. Appl. Phys. Lett., 2001, v. 78, № 9, p. 1258−1260.
  222. Wojs A. and Hawrulak P. Theory of photoluminescence from modulation-doped self-assembled quantum dots. Phys. Rev. B, 1997, v. 55, № 19, p. 13 066−13 071.
  223. Van de Walle С. G. Band lineups and deformation potentials in the model-solid theory. Phys. Rev. B, 1989, v. 39, № 3, p. 1871−1883.
  224. Grundmann M., Stier О., Bimberg D. InAs/GaAs pyramidal quantum dots: Strain distribution, optical phonons, and electronic structure. Phys. Rev. B, 1995, v. 52, № 16, p. 11 969−11 981.
  225. Schmidt O. G., Eberl К., Rau Y. Strain and band-edge alignment in single and multiple layers of self-assembled Ge/Si and GeSi/Si islands. Phys. Rev. B, 2000, v. 62, № 24, p. 16 715−16 720.
  226. Meyer Т., Klemenc M., von Kanel H. Surface electronic structure modifications due to buried quantum dots. Phys. Rev. B, 1999, v. 60, № 12, p. R8493-R8496.
  227. Muller-Kirsch L., Heitz R., Schliwa A., Stier О., Bimberg D., Kirmse H., Neumann W. Many-particle effects in type II quantum dots. Appl. Phys. Lett., 2001, v. 78, № 10, p. 1418−1420.
  228. Schittenhelm P., Engel С., Findeis F., Abstreiter G., Darhuber A. A., Bauer G., Kosogov А. O., Werner P. Self-assembled Ge dots: Growth, characterization, ordering, and applications. J. Vac. Sei. Technol. B, 1998, v. 1998, № 16, p. 1575−1581.
  229. А. И., Двуреченский А. В., Никифоров А. И., Пчеляков О. П. Отрицательная межзонная фотопроводимость в гетер о структур ах Ge/Si с квантовыми точками 2-го типа. -Письма в ЖЭТФ, 2000, т. 72, вып. 4, с. 267−272.
  230. Yakimov A. I., Dvurechenskii А. V., Nikiforov А. I., Pchelyakov О. P., Nenashev А. V. Evidence for a negative interband photoconductivity in arrays of Ge/Si type-II quantum dots. Phys. Rev. B, 2000, v. 62, № 24, p. 16 283−16 286.
  231. . И., Эфрос A. JI. Электронные свойства легированных полупроводников. М.: Наука, 1979. — 416 с.
  232. А. И., Двуреченский А. В., Никифоров А. И. Пространственное разделение электронов в гетер о структур ах Ge/Si (001) с квантовыми точками. Письма в ЖЭТФ, 2001, т. 73, вып. 10, с. 598−600.
  233. Е. М., Гольцман Г. Н., Мельников А. П. Об энергии связи носителей заряда с нейтральным примесным атомом в германии и кремнии. Письма в ЖЭТФ, 1971, т. 14, с. 281−283.
  234. А. Ф. Физика полупроводников. -М.: Изд -во Академии наук СССР, 1957 491 с.
  235. А. М., Кастальский А. А., Рыбкин B.C., Рывкин С. М., Ярошецкий И. Д. Внутризонная фотопроводимость в p-Ge. Письма в ЖЭТФ, 1969, т. 10, с. 470−473.
  236. Gibson A. F., Maggs Р. N. D. Intraband photoconductivity in р-type germanium at 10.6/?m. J. Phys. D: Appl. Phys., 1974, v. 7, p. 292−297.
  237. С. С., Окулов С. М., Климов А. А., Ковалкж 3. Д. Анизотропия фотопроводимости слоистых кристаллов GaSe и InSe, измеренная бесконтактным СВЧ методом. ФТП, 1983, т. 17, вып. 7, с. 1230−1234.
  238. Lo I., Mitchel W. С., Kaspi R., Elhamri S., Newrock R. S. Observation of a negative persistent photoconductivity effect in InQ.25Gao.r5Sb/InAs quantum wells. Appl. Phys. Lett., 1994, v. 65, № 8, p. 1024−1026.
  239. Cheng J.-P., Lo I., Mitchel W. C. Negative persistent photoeffect on cyclotron resonance in InAs/Alo^Gao^Sb quantum wells. J. Appl. Phys., 1994, v. 76, № 2, p. 667−670.
  240. С. А., Кайданов В. И., Шевченко С. С. Долговременная релаксация фотопроводимости в пленках теллурида свинца. ФТП, 1985, т. 19, вып. 3, с. 530−531.
  241. И. И., Мацонашвили Б. Н., Трофимов В. Т. Зависимость от состава параметров глубокого центра в эпитак-сиалъных слоях Pb-xSnxTe{In). ФТП, 1989, т. 23, вып. 11, с. 2019−2026.
  242. De Oliveira A. G., Ribeiro G. М., Soares D. A. W., and Chacham H. Competition between negative and positive photoconductivity in silicon planar-doped GaAs. Appl. Phys. Lett., 1994, v. 64, № 17, p. 2258−2260.
  243. В. Г. О фотопроводимости в неоднородных полупроводниках. ФТП, 1976, т. 10, вып. 11, с. 2215−2216.
  244. К. В. Физика полупроводников. М.: Энергия, 1971 г. -311 с.
  245. С. M. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. М.: Гос. изд-во физ.-мат. лит., 1963. — 496 с.
  246. А. И., Двуреченский А. В., Степина Н. П., Никифоров А. И., Ненашев А. В. Эффекты электрон-электронного взаимодействия в оптических свойствах плотных массивов квантовых точек. ЖЭТФ, 2001, т. 119, вып. 3, с. 574−589.
  247. Passari L., Susi Е. Recombination mechanisms and doping density in silicon. J. Appl. Phys., 1983, v. 54, № 7, p. 3935−3937.
  248. В. H., Перель В. И., Яссиевич И. Н. Безизлунательная рекомбинация в полупроводниках. С.-Петербург: Изд.-во ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН, 1997. — 375 с.
  249. Бонч-Бруевич В. Л., Калашников С. Г. Физика полупроводников. М.: Наука, 1977. — 672 с.
  250. Зи С. М. Физика полупроводниковых приборов. В 2-х томах, 2-е изд., перераб. и доп./ Пер. с англ. под ред. Р. А. Суриса. -М.: Мир, 1984.-456 с.
  251. Brey L., Johnson N. F., Halperin В. I. Optical and magneto-optical absorption in parabolic quantum wells. Phys. Rev. B, 1989, v. 40, № 15, p. 10 647−10 649.
  252. A., Sundaram М., Ensslin К., English J. Н., Gossard А. С. Dimensional resonances in wide parabolic quantum wells. -Phys. Rev. B, 1991, v. 43, № 12, p. 10 000−10 003.
  253. Sundaram M., Allen S. J., Geller M. R., Hopkins P. F., Campman K. L., Gossard A. C. Infrared absorption of holes in a parabolic quantum well. Appl. Phys. Lett., 1994, v. 65, N° 17, p. 2226 2228.
  254. Lorke A, Kotthaus J. P. Coupling of quantum dots on GaAs. -Phys. Rev. Lett., 1990, v. 64, № 21, p. 2559−2562.
  255. А.О., Чаплик А. В. Оптические свойства квантовых точек в магнитном поле. ЖЭТФ, 1991, т. 99, вып. 6, с. 18 531 870.
  256. Chakraborty Т., Halonen V., Pietilainen P. Magneto-optical transitions and level crossings in a Coulomb-coupled pair of quantum dots. Phys. Rev. B, 1991, v. 43, № 17, p. 14 289−14 292.
  257. Pfannkuche D., Gerhardts R. R. Quantum-dot hellium: effects of deviations from a parabolic confinement potential. Phys. Rev. B, 1991, v. 44, № 23, p. 13 132−13 135.
  258. Chen W. P., Chen Y. J., Burstein E. The interface EM modes of a «surface quantized» plasma layer on a semiconductor surface. -Surface Science, 1976, v. 58, p. 263−265.
  259. Ando T. Inter-subband optical transitions in a surface space-charge layers. Solid State Commun., 1977, v. 21, p. 133−136.
  260. Ando Т., Mori S. Electronic properties of a semiconductor superlattice. Self-consistent calculation of subband structure and optical spectra. J. Phys. Soc. Japan, 1979, V. 47, № 5, p. 15 181 527.
  261. Burstein E., Pinczuk A., Mills D. L. Inelastic light scattering by charge carrier excitations in two-dimensional plasmas: theoretical considerations. Surface Science, 1980, v. 98, p. 451−468.
  262. Pinczuk A., Worlock J. M., Stormer H. L., Dingle R., Weigmann W., Gossard A. C. Intersubband spectroscopy of two-dimensional electron gases: Coulomb interaction. Solid State. Commun., 1980, v. 36, p. 43−46.
  263. Ando T., Fowler A. B., Stern F. Electronic properties of two-dimensional systems. Rev. Mod. Phys., 1982, v. 54, № 2, p. 437−672.
  264. Ensslin K., Heitmann D., Ploog K. Determination of subband structure, depolarization shift, and depletion charge in an AlxGa -xAs-GaAs heterostructure. — Phys. Rev. B, 1989, v. 39, № 15, p. 10 879−10 886.
  265. Ramsteiner M., Ralston J. D., Koidl P., Dischler B., Biebl H., Wagner J., Ennem H. Doping density dependence of intersubband transitions in GaAs/AlxGa-xAs quantum-well structures. J. Appl. Phys., 1990, v. 67, № 8, p. 3900−3902.
  266. Warburton R. J., Gauer C., Wixforth A., Kotthaus J. P. Intersubband resonances in InAs/AlSb quantum wells: Selection rules, matrix elements, and the depolarization field. Phys. Rev. B, 1996, v. 53, № 12, p. 7903−7910.
  267. Warburton R. J., Weilhammer K., Jabs C., Kotthaus J. P., Thomas M., Kroemer H. Collective effects in intersubband transitions. -Physica E, 2000, v. 7, p. 191−199.
  268. Zaluzny M. Intersubband absorption line broadening in semiconductor quantum wells: Nonparabolicity contribution. Phys. Rev. B, 1991, v. 43, № 5, p. 4511−4514.
  269. Zaluzny M. Influence of nonparabolicity on collective intersubband spin- and charge-density excitation spectra. Phys. Rev. В, 1994, v. 49, № 4, p. 2923−2926.
  270. Gauer C., Wixforth A., Kotthaus J. P., Kubisa M., Zawadski W., Brar В., Kroemer H. Magnetic-field-induced spin-conserving and spin-flip intersubband transitions in In As quantum wells. Phys. Rev. Lett., 1995, v. 74, № 14, p. 2772 2775.
  271. Zaluzny M. Saturation of intersubband absorption and optical rectification in asymmetric quantum wells. J. Appl. Phys., 1993, v. 74, № 7, p. 4716−4722.
  272. Yakimov A. I., Dvurechenskii A. V., Stepina N. P., Nikiforov A. I. Depolarization shift of the in-plane polarized interlevel resonance in a dense array of quantum dots. Phys. Rev. B, 2000, v. 62, № 15, p. 9939−9942.
  273. Yakimov A. I., Dvurechenskii A. V., Stepina N. P., Nikiforov A.
  274. Interlevel optical transitions and many-body effects in a dense array of Ge/Si quantum dots. Thin Solid Films, 2000, v. 380, № 1−2, p. 82−85.
  275. P. Полупроводники.I Пер. с англ. под ред. H.А. Ленина. М.: Мир, 1982. — 558 с.
  276. В. И., Грехов А. М., Корбутяк Д. В., Литовченко В. Г. Оптические свойства полупроводников. Справочник. -Киев: Наукова Думка, 1987. 607 с.
  277. Goryll M., Vescan L., Liith H. Morphology and photoluminescence of Ge islands grown on Si (001). Thin Solid Films, 1998, v. 336, p. 244−247.
  278. Thanh V. Le, Boucaud P., Debarre, Y. Zheng Y., Bouchier D., Lourtioz J.-M. Nucleation and growth of self-assembled Ge/Si (001) quantum dots. Phys. Rev. B., 1998, v. 58, N° 19, p. 13 115−13 120.
  279. Schmidt K.H., Medeiros-Ribeiro G., Kunze U., Abstreiter G., Hagn M., Petroff P. M. Size distribution of coherently strained In As quantum dots. J. Appl. Phys., 1998, v. 84, № 8, p. 4268−4272.
  280. Leifeld O., Muller E., Grutzmacher D., Muller B., Kern K. In situ scanning tunneling microscopy study of C-induced Ge quantum dot formation on Si (100). Appl. Phys. Lett., 1999, v. 74, № 7, p. 994−996.
  281. West L. C., Eglash S. J. First observation of an extremely large-dipole infrared transition within the conduction band of a GaAs quantum well. Appl. Phys. Lett., 1985, v. 46, № 12, p. 11 561 158.
  282. Kim J., Wang L.-W., Zunger A. Comparison of the electronic structure of InAs/GaAs pyramidal quantum dots with different facet orientations. Phys. Rev. B, 1998, v. 57, № 16, p. R9408-R9411.
  283. Wang L.-W., Kim J., Zunger A. Electronic structure of 110]-faceted self-assembled pyramidal InAs/GaAs quantum dots. Phys. Rev. B, 1999, v. 59, № 8, p. 5678−5687.
  284. Yang W., Lee H., Johnson T. J., Sercel P. C., Norman A. G.
  285. Electronic structure of self-organized InAs/GaAs quantum dotsbounded by {136} facets. Phys. Rev. B, 2000, v. 61, № 4, p. 2784−2793.
  286. Brunhes T., Boucaud P., Sauvage S., Lemaitre A., Gerard J.-M., Glotin F., Prazeres R., Ortega J.-M. Infrared second-order optical susceptiblity in InAs/GaAs self-assembled quantum dots. Phys. Rev. B, 2000, v. 61, № 8, p. 5562−5570.
  287. Ryzhii V. The theory of quantum-dot infrared phototransistors. -Semicond. Sci. Technol., 1996, v. 11, p. 759−765.
  288. Ryzhii V., Khmyrova I., Pipa V., Mitin V., Willander M. Device model for quantum dot infrared photodetectors and their dark-current characteristics. Semicond. Sci. Technol., 2001, v. 16, p. 331−338.
  289. Levine B. F. Quantum-well infrared photodetectors. J. Appl. Phys., 1993, v. 74, № 8, p. R1-R81.
  290. K., Galdrikian В., Heyman J. N., Markelz A. G., Williams J. В., Sherwin M. S., Campman K., Hopkins P. W., Gossard A. C. Undressing a collective intersubband excitation in a quantum well. Phys. Rev. Lett., 1996, v. 76, № 13, p. 2382−2385.
  291. Graf S., Sigg H., Kohler K., Bachtold W. Direct observation of depolarization shift of the intersubband resonance. Phys. Rev. Lett., 2000, v. 84, № 12, p. 2686−2689.
  292. Rappaport N., Finkmann E., Brunhes T., Boucaud P., Sauvage S., Yam N., Thanh V. L., and Bouchier D. Midinfrared photoconductivity of Ge/Si self-assembled quantum dots. Appl. Phys. Lett., 2000, v. 77, № 20, p. 3224−3226.
  293. Yakimov A. I., Dvurechenskii A. V., Nikiforov A. I., Proskuryakov Yu. Yu. Interlevel Ge/Si quantum dot infrared photodetector. J. Appl. Phys., 2001, v. 89, № 10, p. 5676−5681.
  294. Weber A., Gauthier-Lafaye O., Julien F. H., Brault J., Gendry M., Desieres Y., Benyattou T. Strong normal-incidence infrared absorption in self-organized InAs/InAlAs quantum dots grown on InP (OOl). Appl. Phys. Lett., 1999, v. 74, № 3, p. 413−415.
  295. Shiang-Feng Tang, Shih-Yen Lin, Si-Chen Lee. Near-room-tempeature operation of an InAs/GaAs quantum-dot infrared photodetector. Appl. Phys. Lett., 2001, v. 78, № 17, p. 24 282 430.
  296. Pan D., Towe E., Kennerly S. Photovoltaic quantum-dot infrared detectors. Appl. Phys. Lett., 2000, v. 76, № 2, p. 3301−3303.
  297. Karunasiri R. P. G., Park J. S., Wang K. L. Si-xGex/Si multiple quantum well infrared detector. Appl. Phys. Lett., 1991, v. 59, № 20, p. 2588−2590.
  298. Mohseni H., Michel E., Sandoen Jan, Razeghi M., Mitchel W., Brown G. Growth and characterization of InAs/GaSb photoconductors for long wavelength infrared range. Appl. Phys. Lett., 1997, v. 71, № 10, p. 1403−1405.
  299. Mott N. F. Conduction in glasses containing transition metals ions. J. Non- Cryst. Solids, 1968, v. 1, № 1, p. 1−17.
  300. Н. Ф. Переходы металл-изолятор./ Пер. с англ. под ред. C.B. Вонсовского. М.: Наука, Главная редакция физ.-мат. лит., 1979. — 342 с.
  301. Н. Ф. Электроны в неупорядоченных структурах./ Пер. с англ. под ред. B.JI. Бонч-Бруевича. М.: Мир, 1969. — 172 с.
  302. Н. Ф., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. В 2-х томах, 2-е изд., перераб. и доп./ Пер. с англ. под ред. Б. Т. Коломийца. — М.: Мир, 1982. — 663 с.
  303. А. Г., Ионов А. Н., Корчажкина P. JL, Шлимак И. С. Проводимость сильно легированного и компенсированного германия. ФТП, 1973, т. 7, вып. 10, с. 1914−1918.
  304. А. Г., Зиновьева К. Н. Низкотемпературная проводимость и переход металл-диэлектрик в компенсированном n-Ge. ЖЭТФ, 1984, т. 86, вып. 2, с. 727−742.
  305. Zabrodskii A. G., Andreev A. G., Egorov S. V. Coulomb gap and the metal-insulator transition. Phys. Stat. Sol. (b), 1998, v. 205, № 1, p. 61−68.
  306. А. Г. Кулоновская щель и фазовый переход металл-изолятор в легированных полупроводниках. УФН, 1998, т. 168, вып. 7, с. 804−808.
  307. А. В., Рязанцев И. А., Дравин В. А., Якимов А. И. Большая кулоновская щель в спектре состояний Мп в a-Si. Письма в ЖЭТФ, 1986, т. 43, вып. 1, с. 43−48.
  308. Dvurechenskii А. V., Ryazantsev I. A., Dravin V. A., and Yakimov A. I. Wide Coulomb gap in localized states of 3-d metals in amorphous silicon J. Non-Cryst. Solids, 1987, v. 90, p. 111−114.
  309. А. В., Дравип В. А., Якимов А. И. Безактиваци-онная прыжковая проводимость по состояниям кулоновской щели в a-Si:Mn. Письма в ЖЭТФ, 1988, т. 48, вып. 3, с. 144 146.
  310. А. В., Дравин В. А., Якимов А. И. Прыжковая проводимость в промежуточно легированных полупроводниках. ФТТ, 1988, т. 30, вып. 2, с. 401−406.
  311. А. В., Якимов А. И. Кулоновская щель и переход металл-диэлектрик в неупорядоченных полупроводниках с сильно локализованными состояниями. ЖЭТФ, 1989, т. 95, вып. 1, с. 159−169.
  312. А. И. Прыжковая проводимость и электронные корреляции в кремнии с примесями, дающими глубокие уровни. -Дис. .канд.физ.- мат.наук. Новосибирск, 1991, — 174 с.
  313. Нгуен Ван Лиен, Шкловский Б. И., Эфрос A. JI. Энергия активации прыжковой проводимости слабо легированных полупроводников. ФТП, 1979, т. 13, вып. И, с. 2192−2209.
  314. Tewordt M., Hughes R. J. F., Martin-Moreno L., Nicholls J. T., Asahi H., Kelly M. J. Vertical tunneling between two quantum dots in a transverse magnetic field. Phys. Rev. B, 1994, v. 49, № 12, p. 8071 8075.
  315. Dixon D., Kouwenhoven L. P., and McEuen P. L. Influence of energy level alignment on tunneling between coupled quantum dots. Phys. Rev. B, 1996, v. 53, № 19, p. 12 625−12 628.
  316. Blick R. H., Haug R. J., Weis J, Pfannkuche D, von Klitzing K., and Eberl K. Single-electron tunneling through a double quantum dot: The artificial molecule. Phys. Rev. B, 1996, v. 53, № 12, p. 7899−7902.
  317. Schmidt Т., Haug R. J., von Klitzing K., Forster A., and Lbth H. Spectroscopy of the single-particle states of a quantum-dot molecule. Phys. Rev. Lett., 1997, v. 78, № 8, p. 1544−1547.
  318. Loss D., Sukhorukov E. V. Probing entanglement and non-locality of electrons in a double-dot via transport and noise. Preprint cond-mat /9 907 129, 1999.
  319. Burkard G, Loss D. Coupled quantum dots as quantum gates. -Phys. Rev. B, 1999, v. 59, № 3, p. 2070−2078.
  320. Duruoz С. I., Clarke R. M., Marcus С. M., and Haris J. S. Conduction threshold, switching, and hysteresis in quantum dot arrays. Phys. Rev. Lett., 1995, v. 74, № 16, p. 3237−3240.
  321. А. В., Якимов А. И. Электрические и фотоэлектрические свойства структур Ge/Si с плотным массивом квантовых точек. Известия Академии наук: серия физическая, 2000, т. 64, вып. 2, с. 288−293.
  322. Beenakker С. W. Theory of Coulomb-blockade oscillations in the conductance of a quantum dots. Phys. Rev. B, 1991, v. 44, № 4, p. 1646−1656.
  323. Нгуен Ван Лиен. Двумерная прыжковая проводимость в магнитном поле. ФТП, 1984, т. 18, вып. 2, с. 335−339.
  324. Aleiner I. L., Shklovskii B. I. Effect of screening of the Coulomb interaction on the conductivity in the quantum Hall regime. Phys. Rev. B, 1994, v. 49, № 19, p. 13 721−13 727.
  325. Entin-Wohlman O., Ovadyahu Z. Modifications of hopping transport due to electrostatically enhanced Coulomb repulsion. -Phys. Rev. Lett., 1986, v. 56, № 6, p. 643−646.
  326. Berkovitz R., Shklovskii B. I. Statistics of energy spectra of a strongly disordered system of interacting electrons. J. Phys.: Condens. Matter, 1999, v. 11, p. 779−787.
  327. Bakshi P., Broido D. A., Kempa K. Spontaneous polarization of electrons in quantum dashes. J. Appl. Phys., 1991, v. 70, № 9, p. 5150−5152.
  328. Govorov A. O., Chaplik A. V. Ferroelectric phase transition in a molecular-like array of quantum dots. J. Phys.: Condens. Matter, 1994, v. 6, p. 6507−6514.
  329. Mason W., Kravchenko S. V., Bowker G. E., and Furneaux J. E. Experimental evidence for a Coulomb gap in two dimensions. -Phys. Rev. B, 1995, v. 52, № 11, p. 7857−7863.
  330. Knondaker S. I., Shlimak I. S., Nicholls J. T., Pepper M., Ritchie D. A. Two-dimensional hopping conductivity in a 8-doped1.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!