Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Исследование широкозонных полупроводников GaN, AlN и структур на их основе методом комбинационного рассеяния света

Диссертация: Исследование широкозонных полупроводников GaN, AlN и структур на их основе методом комбинационного рассеяния света
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Выполнено наиболее полное исследование спектров КРС первого порядка гексагональных GaN и A1N. С высокой точностью определены энергии всех шести оптических фононов активных в спектрах КРС первого порядка, как для нитрида галлия, так и для нитрида алюминия при комнатной и криогенной (Т=6К) температуре. Рассчитана анизотропия статической диэлектрической проницаемости этих материалов с использованием… Читать ещё >

Исследование широкозонных полупроводников GaN, AlN и структур на их основе методом комбинационного рассеяния света (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава 1. Исследование Ill-нитридов методом КРС (обзор литературы)
    • 1. 1. Структурные и механические свойства нитридов (GaN, A1N)
    • 1. 2. Спектры КРС первого порядка нитридов Ill-группы
      • 1. 2. 1. Нитриды кубической модификации
      • 1. 2. 2. Нитриды гексагональной модификации
    • 1. 3. Спектры КРС второго порядка GaN и A1N
    • 1. 4. Исследование напряжений в слоях GaN методом КРС
    • 1. 5. Определение концентрации и подвижности носителей заряда методом КРС
    • 1. 6. Выводы
  • Глава 2. Объекты исследования и методы диагностики
    • 2. 1. Объекты исследования
      • 2. 1. 1. Выращивание слоев нитрида алюминия
      • 2. 1. 2. Выращивание слоев нитрида галлия
    • 2. 2. Методика измерения спектров КРС
    • 2. 3. Дополнительные методы диагностики материалов
    • 2. 4. Выводы
  • Глава 3. Исследование поведения оптических фононов в спектрах КРС первого порядка GaN и A1N
    • 3. 1. Спектры КРС первого порядка гексагонального GaN и A1N
      • 3. 1. 1. Нитрид галлия
      • 3. 1. 2. Нитрид алюминия
    • 3. 2. Исследование влияния деформаций в слоях GaN/SiC на оптические фононы и спектры ФЛ
      • 3. 2. 1. Влияние деформаций на оптические фононы в слоях GaN/SiC
      • 3. 2. 2. Влияние деформаций в слоях GaN/SiC на спектры ФЛ
    • 3. 3. Рассеяние света плазмон-ЬО-фононными модами в гексагональном GaN
      • 3. 3. 1. Коэффициент Фауста-Генри
      • 3. 3. 2. Экспериментальное исследование плазмон-//)-фононных мод в n-GaN
      • 3. 3. 3. Исследования точечных дефектов в/-облученном n-GaN
    • 3. 4. Выводы
  • Глава 4. Диссперсия фононов и спектры КРС второго порядка в гексагональном GaN и AIN
    • 4. 1. Спектры КРС второго порядка гексагонального GaN и A1N
      • 4. 1. 1. Правила отбора для спектров КРС второго порядка
      • 4. 1. 2. Экспериментальные спектры КРС второго порядка GaN и A1N
    • 4. 2. Модель динамики решетки
    • 4. 3. Анализ полученных результатов
    • 4. 4. Выводы
  • Глава 5. Поверхностные фононные поляритоны в кубическом GaN
    • 5. 1. Спектры КРС первого порядка кубического GaN
    • 5. 2. Рассеяние света поверхностными поляритонами в кубическом GaN
    • 5. 3. Выводы

Актуальность темы

Полупроводниковые нитриды GaN и A1N интенсивно исследуются многочисленными исследовательскими группами в связи с перспективностью их применения в различных полупроводниковых устройствах. Эти материалы являются прямозонными полупроводниками с сильно различающейся величиной запрещенной зоны (3.4 эВ для GaN и 6.2 эВ для A1N при комнатной температуре), что обуславливает их использование в оптоэлектронных устройствах, излучающих в голубой и ультрафиолетовой частях спектра. Благодаря высокой температурной стабильности и химической стойкости, они могут быть использованы также для создания высокотемпературных и сильноточных полупроводниковых приборов.

На базе GaN к настоящему времени уже созданы светодиоды, а также гетеролазер, излучающие в голубой области спектра. В то же время проблема роста структурно-совершенных слоев нитридных соединений еще требует значительных усилий для своего завершения. Разработка и оптимизация технологии тесно связана с исследованием фундаментальных свойств материалов.

Фононный спектр кристалла относится к разряду важнейших фундаментальных физических характеристик, поскольку определяет многие температурные, транспортные, а также оптические свойства с участием фононов. Такие характеристики фононного спектра, как функция плотности фононных состояний (ФПФС) и фононные дисперсионные кривые, отражают специфические особенности кристаллической структуры и межатомных взаимодействий и дают важную информацию о динамике кристаллической решетки. Как правило, экспериментальные сведения о ФПФС и фононных дисперсионных кривых получают из экспериментов по рассеянию нейтронов. Однако в случае GaN и A1N такие эксперименты затруднены из-за отсутствия монокристаллов больших размеров, требуемых для этих экспериментов.

Другим важным источником информации о динамике кристаллической решетки является спектроскопия комбинационного рассеяния света (КРС). Исследования спектров КРС первого и второго порядка позволяют получать информацию как об энергиях фононов в центре зоны Бриллюэна (ЗБ), так и на ее границе.

Введение

контролируемым образом дефектов в исследуемые объекты, в свою очередь, дает возможность восстановить из спектров КРС другую важнейшую характеристику фононного спектра — ФПФС. В отличие от нейтронных исследований, большим преимуществом метода КРС является возможность получения информации от объектов, имеющих размеры всего несколько десятков микрон.

К моменту начала наших исследований, информация о дисперсии фононов была представлена в основном результатами теоретических расчетов для кубических GaN и A1N. Расчеты для гексагональной модификации этих материалов были выполнены только для небольшого числа высокосимметричных направлений ЗБ. Экспериментальная информация о фононных дисперсионных кривых и ФПФС в этих материалах отсутствовала полностью. Сведения, имевшиеся в литературе для GaN и A1N, ограничивались только данными об энергиях оптических фононов в центре зоны Бриллюэна. Причем эти сведения были весьма противоречивы.

Получение информации о фононном спектре GaN и A1N является важной задачей не только в плане исследования фундаментальных свойств этих материалов. Знание особенностей поведения фононов очень важно также и в прикладном плане. Спектроскопия КРС является одним из методов, представляющих широкие возможности для диагностики полупроводниковых структур. Метод КРС позволяет выявлять кристаллографические направления в эпитаксиальных слоях, давать информацию о внутренних напряжениях в гетероструктурах, определять состав твердых растворов и оценивать концентрацию и подвижность свободных носителей заряда. Достоинством спектроскопии КРС является возможность локального неразрушающего бесконтактного контроля слоев.

Таким образом, задача исследования динамики кристаллической решетки GaN и A1N методом КРС является актуальной как с научной, так и с практической точки зрения.

Цель работы состояла в проведении экспериментальных исследований методом КРС широкозонных полупроводниковых нитридов GaN и A1N и выявлении новых данных о фундаментальных характеристиках их фононного спектра, а также в разработке методов количественной диагностики этих материалов.

Для этого было необходимо:

— используя результаты структурной и электрофизической характеризации выбрать высококачественные образцы для проведения на них экспериментов по исследованию динамики кристаллической решетки;

— выполнить экспериментальные исследования при комнатной и криогенных температурах спектров КРС первого и второго порядков гексагонального GaN и A1N;

— установить количественную связь между энергетическим положением фотонных линий в спектре КРС и величиной деформации в анализируемом слое;

— установить количественную связь между энергетическим положением фотонных линий в спектре КРС и концентрацией носителей в анализируемом слое;

— выбрать теоретические модели, описывающие поведение оптических фотонов в зависимость от деформации и концентрации свободных носителей и провести сравнение с экспериментом;

— в рамках феноменологической модели, используя экспериментальные данные КРС, рассчитать дисперсионные кривые и функции плотности фотонных состояний для гексагональных GaN и A1N;

— выполнить экспериментальные исследования спектров КРС кубического GaN.

Научная новизна. В работе выполнено наиболее полное исследование спектров КРС первого порядка гексагональных GaN и A1N, позволившее получить надежные данные об энергиях оптических фононов в центре зоны Бриллюена.

Впервые определены константы деформационного потенциала для четырех из шести оптических фононов, активных в спектре КРС гексагонального GaN. Это дало возможность разработать количественный метод оценки деформации в слоях GaN по данным КРС, обладающий высоким пространственным разрешением.

Впервые получены поляризованные спектры КРС второго порядка нитрида алюминия и нитрида галлия. Выполнен их полный симметрийный анализ с использованием метода теории групп и сделано соотнесение между особенностями, наблюдаемыми в спектрах, и энергиями фононов в высокосимметричных точках на границе зоны Бриллюена.

В рамках феноменологической модели, с использованием данных КРС об энергиях фононов в центре зоны Бриллюена и высокосимметричных точках на ее границе, впервые рассчитаны дисперсионные кривые и функции плотности фотонных состояний для гексагональных GaN и A1N.

Для мод симметрии Aj и Ej гексагонального GaN экспериментально определено значение коэффициента Фауста-Генри, используемого при расчете формы фонон-плазмонных линий. Рассчитана номограмма, позволяющая по уширению и изменению частотного положения фонон-плазмонной моды симметрии, А определять концентрацию и подвижность носителей свободного заряда в n-GaN.

Впервые в спектрах КРС нитрида галлия кубической модификации обнаружены эффекты, связанные с рассеянием света на поверхностных фононных поляритонах. Установлено, что интенсивность такого рассеяния зависит от типа легирования слоя GaN.

Практическая ценность работы состоит в том, что в ней установлены важные фундаментальные характеристики фононного спектра гексагональных GaN и A1N, которые представляют интерес для широкого круга исследователей. Результаты исследований, вошедшие в диссертацию, имеют высокий индекс цитирования. Они использованы другими авторами при интерпретации экспериментальных данных и при разработке теоретических моделей. Разработанные в процессе работы методы количественной диагностики были использованы технологическими группами ФТИ для оптимизации технологических режимов роста нитридных структур. Эти методы могут быть использованы также и другими исследовательскими коллективами, занимающимися ростом и характеризацией нитридных структур.

Основные положения, выносимые на защиту: 1. Оптические фононы в гексагональных GaN и A1N при комнатной температуре имеют следующие энергии (частоты) в центре зоны Бриллюена: е2' А,(ГО Ei (ТО) е32 A,(LO) E,(LO).

GaN мэВ 17.8 65.9 69.3 70.4 91.0 91.9 см'1 144.0 531.8 558.8 567.8 733.0 741.0.

A1N мэВ 30.8 75.8 83.2 81.5 110.3 113.1 см'1 248.6 611.0 670.8 657.4 890.0 912.0.

2. Константы деформационного потенциала для фононных мод гексагонального GaN имеют следующие значения: е2' А,(ТО) Ei (ТО) Е/ а (см'1) 115+25 -630±40 -820±25 -850±25.

Ъ (см'1) -80±35 -1290±80 -680+50 -920+60.

3 Номограмма, рассчитанная с учетом экспериментально определенного значения коэффициента Фауста-Генри, позволяет проводить оценку концентрации и подвижности свободных носителей заряда в n-GaN по сдвигу и уширению верхней плазмон-А^ЬО)-фононной моды.

4. Поляризованные спектры КРС второго порядка объемных монокристаллов GaN и A1N позволяют оценивать энергии оптических фононов в высокосимметричных точках на границе зоны Бриллюэна.

5. Результаты выполненного в рамках феноменологической модели расчета дисперсионных кривых и функции плотности фононных состояний для гексагональных GaN и A1N адекватно отражают динамику кристаллической решетки этих соединений.

6. Особенность, регистрируемая в спектре КРС кубического GaN на частоте 725 см" ' обусловлена рассеянием света на верхней ветви поверхностного фононного поляритона.

Апробация результатов. Материалы диссертационной работы докладывались на следующих отечественных и международных конференциях:

— Международной конференции по карбиду кремния, нитридам III группы и родственным материалам «ICSC III-N'97» (Стокгольм, 1997);

Международной конференции «Nanostructures: Physics and Technology», (Санкт-Петербург, 1997);

— 2-ой Международной конференции по нитридным полупроводникам «ICNS'97», (Токушима, Япония, 1997);

2-ой Городской научной конференции студентов и аспирантов по физике полупроводников и полупроводниковой наноэлектронике, (Санкт-Петербург, 1998) — 2-ом Всероссийском Совещании «Нитриды галлия, алюминия и индия: структуры и приборы», (Санкт-Петербург, 1998).

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Г. V.Yu.Davydov, N.S.Averkiev, I.N.Goncharuk, D.K.Nelson, I.P.Nikitina, A.S.Polkovnikov, A.N.Smirnov, M.A.Jacobson, and O.K.Semchinova, «Raman and Photoluminescence studies of biaxial strain in GaN epitaxial layers grown on 6H-SiC», //.

J.Appl.Phys.-1997, v.82, pp.5097−5102.

2. V.Yu.Davydov, A.V.Subashiev, T.S.Cheng, C.T.Foxon, I.N.Goncharuk, A.N.Smirnov, and R.V.Zolotareva, «Raman scattering by surface polaritons in cubic GaN epitaxial layers», // Solid St.Commun.-1997, v. 104, pp.397−400.

3*. V.Yu.Davydov, Yu.E.Kitaev, I.N.Goncharuk, A.O.Lebedev, A.N.Smimov, A.M.Tsaregorodtsev, A.P.Mirgorodsky, M.B.Smirnov, and O.K.Semchinova, «Raman spectra and phonon dispersion curves of wurtzite GaN and A1N», // Proceedings of International Symposium «Nanostructures: Physics and Technology», St. Petersburg, 23−27 June 1997, pp.244−247.

4*. V.Yu.Davydov, A.V.Subashiev, T.S.Cheng, C.T.Foxon, I.N.Goncharuk, A.N.Smimov, R.V.Zolotareva, and V.V.Lundin, «Surface polariton Raman spectroscopy in cubic GaN epitaxial layers», // Silicon Carbide, Ill-Nitrides and Related Materials-Part 2, Mater. Sci. Forum, eds. G. Pensl, H. Markoc, B. Monemar, and E. Janzen, 1997, vols 264−268, pp. 1371−1374.

5*. V.Yu.Davydov, I.N.Goncharuk, A.N.Smimov, R.V.Zolotareva, A.V.Subashiev, T.S.Cheng, and C.T.Foxon, «Raman characterization of cubic GaN epitaxial layers grown on (001) GaAs and GaP», // J.Cryst.Growth-1998, v. 189/190, pp.430−434. 6*. V.Yu.Davydov, Yu.E.Kitaev, I.N.Goncharuk, A.M.Tsaregorodtsev, A.N.Smimov, A.O.Lebedev, V.M.Botnaryk, Yu.V.Zhilyaev, M.B.Smirnov, A.P.Mirgorodsky, and O.K.Semchinova, «Phonon spectrum of wurtzite GaN and A1N. Experiment and theory», // J.Cryst.Growth-1998, v. 189/190, pp.656−660.

7*. V.Yu.Davydov, Yu.E.Kitaev, I.N.Gonchamk, A.N.Smimov, J. Graul, O. Semchinova, D. Uffmann, M.B.Smirnov, A.P.Mirgorodsky, and R.A.Evarestov, «Phonon dispersion and Raman scattering in hexagonal GaN and A1N», // Phys.Rev.B-1998, v.58, pp. 12 899−12 907. 8*. V.V.Emtsev, V.Yu.Davydov, V.V.Kozlovskii, V.V.Lundin, D.S.Poloskin, A.N.Smimov, N. Shmidt, A.S.Usikov, J. Aderhold, H. Klausing, D. Mistele, T. Rotter, J. Stemmer, O. Semchinova, and J. Graul, «Point defects in y-irradiated n-GaN», // Semicond.Sci.Technol.-2000, v. 15, pp.73−78.

В заключение я выражаю искреннюю благодарность к.ф.м.н. В. Ю. Давыдову под непосредственным руководством которого была выполнена диссертационная работа. Хочу поблагодарить И. Н. Гончарука за неоценимую помощь при проведении экспериментов по рассеянию света. Я также выражаю огромную благодарность А. С. Усикову, В. В. Лундину, Ю. В. Жиляеву, Ю. В. Мельнику и А. Е. Николаеву, предоставивших для исследования уникальный набор образцов. Считаю своим долгом поблагодарить М. В. Байдакову, И. П. Никитину, М. П. Щеглова за проведение рентгенодифракционных измерений, М. А. Якобсон и А. В. Сахарова за проведение экспериментов по измерению ФЛ, В. В. Емцева и Д. С. Полоскина за проведение и анализ холловских экспериментов, Н. М. Шмидт за проведение C-V измерений. Хочу выразить огромную признательность Н. С. Аверкиеву, М. Б. Смирнову, Ю. Э. Китаеву и А. В. Субашиеву за теоретические расчеты, которые были использованы при выполнении диссертации. Я благодарен всем сотрудникам лаборатории Спектроскопии твердого тела за поддержку и доброжелательное отношение которое я испытывал в ходе работы.

Заключение

.

В заключение приведем основные результаты, полученные в диссертационной работе:

• Выполнено наиболее полное исследование спектров КРС первого порядка гексагональных GaN и A1N. С высокой точностью определены энергии всех шести оптических фононов активных в спектрах КРС первого порядка, как для нитрида галлия, так и для нитрида алюминия при комнатной и криогенной (Т=6К) температуре. Рассчитана анизотропия статической диэлектрической проницаемости этих материалов с использованием полученных данных об энергиях полярных оптических фононов. Показано, что поведение смешанных фононов (Q (TO) и Q (LO)) хорошо описывается моделью Лоудона для кристаллов со слабой анизотропией. На основе анализа ширины фононных линий рассчитано время жизни оптических фононов при Т=300К.

• Впервые получены поляризованные спектры КРС второго порядка нитрида алюминия и нитрида галлия. Выполнен их полный симметрийный анализ с использованием метода теории групп и сделано соотнесение между особенностями, наблюдаемыми в спектрах, и энергиями фононов в высокосимметричных точках на границе зоны Бриллюена. Показано, что спектры КРС второго порядка и спектры образцов с разупорядоченной кристаллической решеткой могут быть важной экспериментальной проверкой модельных расчетов динамики кристаллической решетки кристаллов GaN и A1N.

• В рамках феноменологической модели, с использованием данных КРС об энергиях фононов в центре зоны Бриллюена и высокосимметричных точках на ее границе, впервые рассчитаны дисперсионные кривые и функции плотности фононных состояний для гексагональных GaN и A1N. Выявлены существенные различия в динамике кристаллической решетки этих материалов как в области акустических, так и в области оптических фононных мод. Установлено, что в отличие от A1N, где основным каналом распада LO-фононов является распад на два LA (или ТА) фонона, в GaN распад продольных фононов из центра ЗБ может происходить, в основном, на ТО и LA (или ТА) фононы с большими волновыми векторами.

• Для четырех оптических фононов гексагонального GaN (Е2, Aj (TO), Ej (TO), и Е22) определены такие фундаментальные параметры, как константы деформационного потенциала. Предложен метод оценки деформации в слоях гексагонального GaN, основанный на данных КРС. Показано, что метод позволяет проводить независимую оценку нормальной и тангенциальной составляющих деформации в слоях, хорошо согласующуюся с данными рентгенодифракционного анализа. Установлен коэффициент пропорциональности между сдвигом линии связанного экситона в гексагональном GaN и величиной тангенциальной составляющей напряжения в слое, который равен К=20±-3 меВ/Гпа.

• Установлены основные механизмы, отвечающие за эффективность рассеяния света на ПФМ в гексагональном n-GaN. Для мод симметрии A j и Е] гексагонального GaN экспериментально определено значение коэффициента Фауста-Генри, используемого при расчете формы фонон-плазмонных линий. Разработана и опробована методика определения по данным КРС концентрации и подвижности свободных носителей в гексагональном n-GaN в диапазоне концентраций МО17−5-Ю19 см" 3.

• В спектрах КРС кубического GaN зарегистрирован сигнал на частоте 725 см" 1. Доказано, что его происхождение связано с рассеянием света на поверхностных фононных поляритонах. Установлено, что интенсивность такого рассеяния зависит от типа легирования слоя GaN.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Н. Morko?, S. Strite, G.B.Gao, M.E.Lin, B. Sverdlov, and M. Burns, Large-band-gap SiC, III-V nitride, and II-VI ZnSe-based semiconductor device technologies // J.Appl.Phys. -1994, — v.76(3).- pp. 1363−1398
  2. Gallium Nitride (GaN) I из серии Semiconductors and Semimetals, v50/ под.ред. R. Willardson и E. Weber, — Academic Press, USA, 1998
  3. S.Strite, J. Ruan, Z. Li, A. Salvador, H. Chen, D. Smith, W.J.Choyke, H. Morko?, An investigation of the properties of cubic GaN grown on GaAs by plasma-assisted molecular-beam epitaxy // J.Vac.Sci.Technol.B.- 1991, — v.9.- pp. 1924−1929
  4. T.Lei, T.D.Moustakas, R.J.Graham, Y. He, S.J.Berkowitz, Epitaxial growth and characterization of zinc-blende gallium nitride on (001) silicon // J.Appl.Phys.- 1992,-v.71(10).- pp.4933−4943
  5. W.Lin, L. Meng, G. Chen, and H. Liu, Epitaxial growth of cubic A1N films on (100) and (111) silicon by pulsed laser ablation // Appl.Phys.Lett.- 1995.- v.66(16).- pp.20 662 068
  6. R.C.Powell, N.-E.Lee, Y.-W.Kim, J.E.Green, Heteroepitaxial wurtzite and zinc-blende structure GaN grown by reactive-ion molecular-beam epitaxy: Growth kinetics, micro structure, and properties // J.Appl.Phys.- 1993, — v. 73(1).- pp. 189−204
  7. Q.Xia, H. Xia, and A. Ruoff, New high pressure phases of the III-V compounds A1N, GaN, InN // AIP Conference Proceedings.- 1994, — v.309(l).- pp.307−310
  8. C.-Y.Yeh, Z.W.Lu, S. Froyen, A. Zunger, Zinc-blende-wurtzite polytypism in semiconductors // Phys.Rev.B.- 1992, — v.46(16).- pp. 10 086−10 097
  9. V.A.Savastenko, and A.U.Sheleg, Study of the elastic properties of gallium nitride // Phys.Stat.Solidi A.- 1978, — v.48.- pp. K135−139
  10. S.Krishnankutty, R.M.Kolbas, M.A.Khan, J.N.Kuznia, J.M.Van Hove, and D.T.Olsen // J.Electron.Mater.- 1992, — v.21.- pp.8423−8426
  11. K.Miwa and A. Fukumoto, First-principles calculation of the structural, electronic, and vibrational properties of gallium nitride and aluminum nitride // Phys.Rev.B.- 1993,-v.48(l 1).- pp.7897−7902
  12. P.E.Van Camp, V.E.Van Doren, and J.T.Devreese, High pressure structural phase transformation in gallium nitride // Solid State Comm.- 1992, — v.81.- pp.23−26
  13. Y.N.Xu, W.Y.Ching, Electronic, optical, and structural properties of some wurtzite crystals // Phys.Rev.B.- 1993, — v.48(7).- pp.4335−4351
  14. P.Perlin, C.J.Carillon, J.P.Itie, A.S.Miguel, I. Grzegory and A. Polian, Raman scattering and x-ray-absorption spectroscopy in gallium nitride under high pressure // Phys.Rev.B.- 1992, — v.45(l).- pp.83−89
  15. A.Polian, M. Grimsditch, and I. Grzegory, Elastic constants of gallium nitride // J.Appl. Phys.- 1996, — v.79(6).- pp.3343−3344
  16. K.Kim, W.R.L.Lambrecht, and B. Segall, Electronic structure of GaN with strain and phonon distortions // Phys.Rev.B.- 1994, — v.50(3).- pp. 1502−1505
  17. A.F.Wright, Elastic properties of zinc-blende and wurtzite A1N, GaN, and InN // J.Appl.Phys.- 1997.- v.82(6).- pp.2833−2839
  18. K.Tsubouchi, K. Sugai, and N. Mikoshiba, A1N Material Constants Evaluation and SAW Properties on A1N/A1203 and AIN/Si // Ultrasonics Symposium Proceedings (Chicago, IL, Oct. 1981)/ Ред. B.R.McAvoy, — IEEE, New York, 1981, — p.375
  19. L.E.McNail, M. Grimsditch, and R.H.French, Vibrational Spectroscopy of Aluminum Nitride // J.Am.Ceram.Soc.- 1993, — v.76(5).- pp. 1132−1136
  20. D.Gerlich, S.L.Dole, and G.A.Slack, Elastic properties of aluminum nitride // J.Phys. Chem.Solids.- 1986, — v.47.- p.437
  21. M.Giehler, M. Ramsteiner, O. Brandt, H. Yang, and K.H.Ploog, Optical phonons of hexagonal and cubic GaN studied by infrared transmission and Raman spectroscopy // Appl. Phys.Lett.- 1995, — v.67(6).- pp.733−735
  22. A.Tabata, R. Enderlein, J.R.Leite, S.W. da Silva, J.C.Galzerani, D. Schikora, M. Kloidt, and K. Lischka, Comparative Raman studies of cubic and hexagonal GaNepitaxial layers // J. Appl. Phys.- 1996, — v.79(8).- pp. 4137−4140t
  23. Surface polaritons // Под ред. V.M.Agranovich and D.L.Mills, — North-Holland publishing company, Amsterdam-New York-Oxford, 1982, — pp.535−628 (см. также ссылки внутри книги)
  24. C.A.Arguello, D.L.Rousseau, and S.P.S.Porto. First-Order Raman Effect in Wurtzite-Type Crystals // Phys.Rev.- 1969, — v. 181(3).- pp. 1351−1363
  25. R.Loudon, The Raman Effect in Crystals // Advan.Phys.- 1964, — v. 13, — pp.423−482
  26. D.D.Manchon, A.S.Barker, P.J.Dean, and R.B.Zetterstrom. Optical studies of the phonons and electrons in gallium nitride // Solid State Commun.- 1970, — v.8.- pp. 1227−1231
  27. G.Burns, F. Dacol, J.C.Marinace and B.A.Scott, Raman scattering in thin-film waveguides // Appl. Phy s.Lett.- 1973, — v.22(8).- pp.356−357
  28. A.Cingolani, M. Ferrara, M. Lugara and G. Scamarcio, First order Raman scattering in GaN // Solid State Commun.- 1986, — v.58(ll).- pp.823−824
  29. T.Azuhata, T. Sota, K. Suzuki, and S. Nakamura, Polarized Raman spectra in GaN // J. Phys.: Condens.Matter.- 1995, — v.7.- pp. L129-L131
  30. O.Brafman, G. Lengyel, S.S.Mitra, P.J.Gielisse, J.N.Plendl, and L.C.Mansur, Raman Spectra of A1N, cubic BN, and BP // Solid State Commun.- 1968.- v.6(8).- p.523
  31. J.A.Sanjurjo, E. Lopez-Cruz, P. Vogl, and M. Cardona, Dependence on Volume of the Phonon Frequencies and IR Effective Charges of Several III-V Semiconductors // Phys.Rev. В.- 1983, — v.28(8).- p.4579
  32. C.Carlone, K.M.Lakin, and H.R.Shanks, Optical Phonons of Aluminum Nitride // J.Appl.Phys.- 1984, — v.55(l 1).- pp.4010−4014
  33. L.Filippidis, H. Siegle, A. Hoffmann, C. Thomsen, K. Karch, and F. Bechstedt, Raman Freqencies and Angular Dispersion of Polar Modes in Aluminum Nitride and Gallium Nitride // Phys.Stat.Sol.(b).- 1996, — v. 198, — pp.621−627
  34. K.Karch, G. Portisch, F. Bechstedt, and D. Strauch, Ab initio Calculation of Structural and Dynamical Properties of A1N // Proceeding on 6th SiC and Related Materials Conf.,-Kyoto, Japan, 1995
  35. K.Karch and F. Bechstedt, Ab initio lattice dynamics of BN and A1N: Covalent versus ionic forces // Phys.Rev.B.- 1997, — v.56(12).- pp.7404−7415
  36. K.Karch, F. Bechstedt, and T. Pletl, Lattice dynamics GaN: Effects of 3d electrons // Phys.Rev.B.- 1997, — v.56(7).- pp.3560−3563
  37. J. С. Nipko and С.-К. Loong, Phonon excitations and related thermal properties of aluminum nitride // Phys.Rev. В.- 1998, — v.57(17).- pp. 10 550−10 554
  38. J.C.Nipko, C.-K.Loong, C.M.Balkas, and R.F.Davis, Phonon density of states of bulk gallium nitride // Appl.Phys.Lett.- 1998, — v.73(1).- pp.34−36
  39. M.Cardona // Light Scattering in Solids II, под ред. M. Cardona and G. Guntherodt, Topic in Applied Physics.- Springer, Berlin, 1982, — Vol.50.- p. 117
  40. S.Murugkar, R. Merlin, A. Botchkarev, A. Salvador and H. Markoc, Second order Raman spectroscopy of the wurtzite form of GaN // J.Appl.Phys.- 1995, — v.77(ll).-pp.6042−6043
  41. T.Sasaki and T. Matsuoka, Substrate-polarity dependence of metal-organic vapor-phase epitaxy-grown GaN on SiC // J.Appl.Phys.- 1988, — v.64(9).- pp.4531−4535
  42. M.Khan, J.N.Kuznia, J.M.Van Hove, D.T.Olson, S. Krishnankutty, and R.M.Kolbas, Growth of high optical and electrical quality GaN layers using low-pressure metalorganic chemical vapor deposition // Appl.Phys.Lett.- 1991, — v.58(5).- pp.526−527
  43. M.E.Lin, B. Sverdlov, G.L.Zhou, and H. Morko?, A comparative study of GaN epilayers grown on sapphire and SiC substrates by plasma-assisted molecular-beam epitaxy // Appl.Phys.Lett.- 1993, — v.62(26).- pp.3479−3481
  44. H.Amano, N. Sawaki, I. Akasaki, and Y. Toyoda, Metalorganic vapor phase epitaxial growth of a high quality GaN film using an A1N buffer layer // Appl.Phys.Lett.- 1986,-v.48(5).- pp.353−355
  45. Y.Koide, N. Itoh, X. Itoh, N. Sawaki, and I. Akasaki, Effect of A1N buffer layer on AlGaN/a-Al203 heteroepitaxial growth by MOVPE // Jpn.J.Appl.Phys.- 1988, — v.27.-pp.1156−1161
  46. H.Amano, I. Akasaki, K. Hiramatsu, N. Koide, and N. Sawaki // Thin Solid Films.-1988.-v.163.-p.415
  47. R.J.Briggs and A.K.Ramdas, Piezospectroscopic study of the Raman spectrum of cadmium sulfide // Phys.Rev.B.- 1976, — v. 13(12).- pp.5518−5529
  48. O.Brafman// J.Vac.Sci.Technol.B.- 1992, — v. 10, — p. 1730
  49. G.Attolini, L. Francesio, P. Franzosi, C. Pelosi, S. Gennari, and P.P.Lottici, Raman scattering study of residual strain in GaAs/InP heterostructures // J.Appl.Phys.- 1994.-v.75(8).- pp.4156−4160
  50. W.J.Meng and T.A.Perry, Strain effects in epitaxial GaN grown on AIN-buffered Si (lll) // J.Appl.Phys.- 1994, — v.76(12).- pp.7824−7828
  51. T.Kozawa, T. Kachi, H. Kano, H. Nagase, N. Koide and K. Manabe, Thermal stress in GaN epitaxial layers grown on sapphire substrates // J.Appl.Phys.- 1995, — v.77(9).- pp.43 894 392
  52. W.Rieger, T. Metzger, H. Angerer, R. Dimitrov, O. Ambacher and M. Stutzmann, Influence of substrate-induced biaxial compressive stress on the optical properties of thin GaN films // Appl.Phys.Lett.- 1996, — v.68(7).- pp.970−972
  53. S.Chichibu, A. Shikanai, T. Azuhata, T. Sota, A. Kuramata, K. Horino, and S. Nakamura, Effects of biaxial strain on exciton resonance energies of hexagonal GaN heteroepitaxial layers // Appl.Phys.Lett- 1996, — v.68(26).- pp.3766−3768
  54. I.A.Buyanova, J.P.Bergman, B. Monemar, H. Amano, and I. Akasaki, Intrinsic optical properties of GaN epilayers grown on SiC substrates: Effect of the built-in strain, // Appl. Phys.Lett.- 1996, — v.69(9).- pp. 1255−1257
  55. W.Shan, R.J.Hauenstein, A.J.Fischer, J.J.Song, W.G.Perry, M.D.Bremser, R.F.Davis, and B. Goldenber, Strain effects on excitonic transitions in GaN: Deformation potentials // Phys.Rev.В.- 1996, — v.54(19).- pp. 13 460−13 463
  56. C.Kisielowski, J. Kruger, S. Ruvimov, T. Suski, J.W.Ager III, E. Jones, Z. Liliental-Weber, M. Rubin, E.R.Weber, M.D.Bremser, and R.F.Davis, Strain-related phenomena in GaN thin films // Phys.Rev.B.- 1996, — v.54(24).- pp. 17 745−17 753
  57. M.I.Eremets, V.V.Struzhkin, A.M.Shirokov, J. Jun, I. Grzegory, and P. Perlin, Raman scattering in GaN up to 16 GPa // Acta Physica Pol.A.- 1989, — v.75.- pp.875−878
  58. D.L.Camphausen and G.A.N.Connell, Pressure and temperature dependence of the absorption edge in GaN // J.Appl.Phys.- 1971, — v.42.- pp.4438−4443
  59. B.H.Bairamov, A. Heinrich, G. Irmer, V.V.Toporov, and E. Ziegler, Raman study of the phonon halfwidths and the phonon-plasmon coupling in ZnO // Phys. Status Solidi A.-1983, — v. 119, — pp.227−234
  60. M.V.Klein, B.N.Ganguly, and P.J.Colwell, Theoretical and experimental study of Raman scattering from coupled LO-Phonon-Plasmon modes in silicon carbid // Phys.Rev.B.- 1972, — v.6.- p.2380
  61. G.Irmer, V.V.Toporov, B.H.Bairamov, and J. Monecke, Determination of the charge carrier concentration and mobility in n-GaP by Raman spectroscopy // Phys. Status Solidi В.- 1983, — v. l 19(2).- pp.595−603
  62. М.Клейн, Электронное KP // Рассеяние света в твердых телах, вып.1, под редакцией М. Кардоны- Москва, Мир, 1979, — с. 12
  63. Г. Абстрейтер, М. Кардона, А. Пинчук, Рассеяние света на возбуждениях свободных носителей в полупроводниках // Рассеяние света в твердых телах, Bbm. IV, под редакцией М. Кардоны и Г. Гюнтера- Москва, Мир, 1986
  64. D.T.Hon and W.L.Faust // Appl.Phys.- 1973, — v.l.- p.241
  65. T.Kozawa, T. Kachi, H. Kano, Y. Taga, M. Hachimoto, N. Koide and K. Manabe, Raman scattering from LO phonon-plasmon coupled modes in gallium nitride // J.Appl.Phys.- 1993.- v.75(2).- pp. 1098−1101
  66. P.Perlin, J. Camassel, W. Knap, T. Taliercio, J.C.Chervin, T. Suski, I. Grzegory, and S. Porowski, Investigation of longitudinal-optical phonon-plasmon coupled modes in highly conducting bulk GaN // Appl.Phys.Lett.- 1995, — v.67(17).- pp.2524−2526
  67. H.Harima, H. Sakashita, T. Inoue, ans S. Nakashima, Electronic properties in doped GaN studied by Raman scattering // J.Cryst.Growth.- 1997, — v. 189/190, — pp.672−676
  68. F.A.Ponce, J.W.Steeds, C.D.Dyer, and G.D.Pitt, Direct imaging of impurity-induced Raman scattering in GaN // Appl.Phys.Lett- 1996, — v.69(18).- pp.2650−2652
  69. N.Wieser, M. Klose, R. Dassow, F. Scholz, and J. Off, Raman studies of longitudinal optical phonon-plasmon coupling in GaN layers // J. Cry st. Growth.- 1997, — v. 189/190.-pp.661−665
  70. А.О.Лебедев, Ю. В. Мельник, А. М, Царегородцев, Определение энергии активации процесса осаждения нитрида алюминия в хлоридно-гидридной системе //ЖПХ, — 1994,-т.67(1).-с. 146−149
  71. C.T.Foxon, T.S.Cheng, S.V.Novikov, D.E.Lacklinson, L.C.Jenkins, D. Johnston, J.W.Orton, S.E.Hooper, N. Baba-Ali, T.L.Tansley, V.V.Tret'yakov, // J. Cry st. Growth.-1995.-v.150.-p.892
  72. В.В.Лундин, Эпитаксиальные слои GaN и многослойные гетероструктуры GaN/AlGaN. Разработка технологии выращивания и исследование слоев: Автореф. дис. кан. физ.-мат. Науюо- Санкт-Петербург, 1998
  73. В.Г.Сидоров, А. Г. Дрижук, М. Д. Шагалов, Д. В. Сидоров, А. С. Усиков, Повышение эффективности i-n-GaN-светодиодов с помощью электрохимического травления // ПЖТФ, — 1999, — т.25(2).- с.55−60
  74. А.Н.Зайдель, В. К. Прокофьев, С. М. Райский Таблицы спектральных линий, — М. Гос. изд-во технико-теоретической лит-ры, 1952, — с. 316, 430
  75. L.J.Van der Pauw. A method of mearsuring specific resistivity and Hall effect of discs arbitrary shape // Phil.Res.- 1958, — v.13.- p. l
  76. А.А.Веренинов Автоматизированная система «Холл-диагностика» // Алгоритмы и математическое обеспечение для физических задач, 1985, — № 7, — с. 150 165.
  77. P.Kung, A. Saxler, X. Zhang, D. Walker, T.C.Wang, I. Ferguson, and M. Razeghi, High quality A1N and GaN epilayers grown on (00−1) saphire, (100) and (111) silicon substrates // Appl.Phys.Lett.- 1995, — v.66(22).- pp.2958−2960
  78. M.Leszczynski, T. Suski, H. Teisseyre, P. Perlin, I. Grzegory, J. Jun, S. Porowski, and T.D.Moustakas, Thermal expansion of gallium nitride // J.Appl.Phys.- 1994, — v.76(8).-pp.4909−4911
  79. T.Azuhata, M. Ono, K. Torii, T. Sota, S.F.Chichibu, S. Nakamura, Forward Raman scattering by quasilongitudinal optical phonons in GaN // J.Appl.Phys.- 2000, — v.88(9).-pp.5202−5205
  80. R.H.Lyddane, R.G.Sachs, E. Teller, On the polar vibration of alkali halides // Phys. Rev.- 1941, — v.59.- p.673
  81. A.S.Barker, M. Ilegems, Infrared Lattice Vibration and Free-Electron Dispersion in GaN // Phys.Rev.B.- 1973, — v.7.- p.743
  82. A.Link, K. Bitzer, W. Limmer, R. Sauer, C. Kirchner, V. Schwegler, M. Kamp, D.G.Ebling, and K.W.Benz, Temperature dependence of the E2 and Ai (LO) phonons in GaN and A1N // J.Appl.Phys. 1999, — v.86.- pp.6256−6260
  83. L.Bergman, M. Dutta, C. Balkas, R. Davis, J. Christman, D. Alexson, and R. Nemanich, Raman analysis of the El and A1 quasi-longitudinal optical and quasi-transverse optical modes in wurtzite A1N // J.Appl.Phys.- 1999, — v.85(7).- pp.3535−3539
  84. J.Hayes, M. Kuball, Y. Shi, H. Edgar, Temperature dependence of the phonons of bulk A1N // Jpn.J.Appl.Phys.- 2000, — v.39 Part 2 (7B).- pp. L710-L712
  85. V.Chin, T.L.Tansley, and T. Osotchan, Electron mobilities in gallium, indium, and aluminum nitrides // J.Appl.Phys.- 1994, — v.75(l 1).- pp.7365−7372
  86. A.T.Collins, E.C.Lightowlers, and P.J.Dean, Lattice vibration spectra of aluminum nitride // Phys.Rev.- 1967, — v. 158, — pp.833−838
  87. L.Akaski and M. Hashimoto, Infrared lattice vibration of vapour grown A1N // Solid State Commun.- 1967, — v.5.- pp.851−853
  88. M.Born and K. Huang Dynamical Theory of Crystal Lattices.- Claredon, Oxford, 1988
  89. K.Karch, J.-M.Wagner, and F. Bechstedt, Ab initio study of structural, dielectric, and dynamical properties of GaN // Phys.Rev.B.- 1998, — v.57(12).- pp.7043−7049
  90. F.Demangeot, J. Frandon, M.A.Renucci, O. Briot, B. Gil, R.L.Aulombard, Raman determination of phonon deformation potentials in GaN // Solid State Commun.- 1996,-v. 100(4).-pp. 207−210
  91. J.-M.Wagner, F. Bechstedt, Phonon deformation potentials of a-GaN and -A1N: An ab initio calculation // Appl.Phys.Lett.- 2000, — v.77(3).- p.346
  92. I.Lee, I. Chio, C. Lee, E. Shin, D. Kim, S.K.Noh., S. Son, K.Y.Lim, and H.J.Lee, Stress relaxation in Si-doped GaN studied by Raman spectroscopy // J.Appl.Phys.-1998.-v.83.-pp.5787−5791
  93. L.T.Romano, C.G.Van de Walle, J.M.Ager III, W. Gotz, and RS. Kern, Effect of Si doping on strain, cracking, and micro structure in GaN thin films grown by metalorganic chemical vapor deposition // J.Appl.Phys.- 2000, — v.87.- pp.7745−7752
  94. С.В.Карпов, Г. К. Музафарова, М. А. Ястребова, Квантово-размерный эффект в колебательном спектре квантовых точек CdSxSei. x в стекловидной фторфосфатной матрице // ФТТ. 2001, — т.43- с. 1126−1128
  95. D.Kirillov, H. Leel, and J.S.Hairis.Jr., // J.Appl.Lett.-1996.-v.80.- pp.4058−4061
  96. M.Klose, R. Dassow, M. Gross, and H. Schroder, Raman investigations of GaN films grown by pulsed laser deposition // J.Cryst.Growth.- 1997.- v. 189/190, — pp.666−671
  97. V.V.Emtsev, V.Yu.Davydov, I.N.Goncharuk, E.V.Kalinina, V.V.Koziovskii, D.S.Poloskin, A.V.Sakharov, N.M.Shmidt, A.N.Smirnov and A.S.Usikov // Mater. Sci. Forum (Trans. Tech. Publications, Switzerland).- 1997,-v.258−263.-pp 1143−1148
  98. D.L.Rode, D.K.Gaskill, Electron Hall mobility of n-GaN // Appl.Phys.Lett.- 1995,-v.66.- pp. 1972−1976
  99. J. Neugebauer and C.G. Van de Walle, Atomic geometry and electronic structure of native defects in GaN // Phys.Rev.B.- 1994, — v.50.- pp.8067−8070
  100. P.Boguslawski, E.L.Briggs and J. Bemholc, Native defects in gallium nitride // Phys. Rev.B.- 1995, — v.51.- pp. 17 255−17 258
  101. J.Neugebauer, C.G.Van de Walle, Gallium vacancies and the yellow luminescence in GaN //Appl.Phys.Lett.- 1996, — v.69.- pp.503−505
  102. C.G. Van de Walle, J. Neugebauer 11 Mat. Res. Soc.Symp. Proc.- 1997.- v.449.- p.861
  103. K.Karch, J.-M. Wagner, and F. Bechstedt, Ab initio study of structural, dielectric, and dynamical properties of GaN // Phys.Rev.B.- 1998, — v.57(12).- pp.7043−7049
  104. L. Van Hove, The occureence of singularities in the elastic frequency distribution of a crystal // Phys.Rev.- 1953, — v.89.- pp.1189
  105. R.A.Evarestov and V.P.Smirnov // Site Symmetry in Crystals: Theory and Applications, под ред. M.Cardona.- Springer Series in Solid State Sciences, Springer, Heidelberg,. 1993, — v. 108
  106. S.C.Miller and W.F.Love Tables of Irreducible Representations of Space Groups and Co-representations of Magnetic Space Groups.- Pruett, Boulder, 1967
  107. O.V.Kovalev // Representations of the Crystallographic Space Groups. Second Edition, под ред. H. Т. Stokes and D. M. Hatch.- Gordon and Breach, New York, 1993
  108. Н.В.Кудрявцев, Точки нулевого наклона в кристаллах // ФТТ.- 1968, — т. 10,-с.1616−1621
  109. H.Siegle, G. Kaczmarczyk, L. Filippidis, A.P.Litvinchuk, A. Hoffmann, and C. Thomsen, Zone-boundary phonons in hexagonal and cubic GaN // Phys.Rev.B.- 1997.-v.55(l 1).- pp.7000−7004
  110. W.S.Li, Z.X.Shen, Z.C.Feng, and S.J.Chua, Temperature dependence of Raman scattering in hexagonal gallium nitride films // J.Appl.Phys.- 2000, — v.87.- pp.3332−3337
  111. M.B.Smirnov, A.P.Mirgorodsky, and P.E.Quintard // J.Mol.Struct.- 1995.- v.348.-p.159
  112. T.Azuhata, T. Matsunaga, K. Shimada, K. Yoshida, T. Sota, K. Suzuki, and S. Nakamura, Optical phonons in GaN // Physica В.- 1996, — v.219−220.- p.493
  113. K.Karch, F. Bechstedt, P. Pavone, and D. Strauch, Lattice dynamics of BN and A1N // Physica В.- 1996, — v.219−220.- pp.445−447
  114. C.Bungaro, K. Rapcewicz, and J. Bernholc, Ab initio phonon dispersions of wurtzite A1N, GaN, and InN // Phys.Rev.B,-2000, — v.61.- pp.6720−6725
  115. K.T.Tsen, D.K.Ferry, S.M.Goodnick. A. Salvador, H. Morkoc, Decay of the longitudinal optical phonons in wurtzite GaN and AlxGaixN // Physica В.- 2000, — v.272.-p.406−408
  116. M.Kuball, J.M.Hayes, Y. Shi, and J.H.Edgar, Phonon lifetimes in bulk A1N and their temperature dependence // Appl.Phys.Lett.- 2000.- v.77.-pp. 1958−1960
  117. I.Gorczyca, N.E.Christensen, E.L.Peltzer у Blanca and C.O. Rodriguez, Optical phonon modes in GaN and A1N // Phys.Rev.B.- 1995, — v.51(17).- pp. 11 936−11 939
  118. O.Madelung (ред.) Data in Scince and Technology Semiconductors, Group IV Elements and II-V Compounds.- Springer, Berlin, 1991
  119. Р.П.Сейсян, Спектроскопия диамагнитных экситонов, М.: Наука, 1984, — с.62
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!