Нелинейные эффекты при распаде полупроводниковых твердых растворов в эпитаксиальных пленках
Диссертация
Спонтанное формирование периодических доменных структур с макроскопическим периодом — это общее явление, характерное для различных классов твердых тел. Имеются две принципиально разные возможности возникновения доменных структур. Во-первых, в замкнутых системах могут возникать равновесные доменные структуры. Причиной их возникновения является термодинамическая неустойчивость однородного… Читать ещё >
Список литературы
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. М., Наука. 1982.
- Хачатурян А.Г. Теория фазовых превращений и структура твердых растворов. М., Наука. 1974.
- Khachaturyan, A.G. Theory of structural transformations in solids. John Wiley and Sons. New York. 1983.
- Haken H. Synergetics. Springer. Berlin-Heidelberg. 1983.
- Максимов, Л.А., Рязанов, А.И. Кинетическое уравнение для вакансионных пор. Решетка пор как диссипативная структура, устойчивая в условиях облучения. ЖЭТФ. 1980. Т. 79, в. 6(12). С. 2311−2327.
- Михайлов, А.С., Упоров, И.В. Критические явления в средах с размножением, распадом и диффузией. УФН. 1984. Т. 144, в. 1. С. 79−112.
- Чернов, А.А. ДАН СССР. 1967. Т. 170, в. 3. С. 580.
- Chernov, А.А., and Lewis, J. Computer model of crystallization of binary system. J. Phys. Chem. Solids. 1967. V. 28. P. 2185−2198.
- Чернов А.А. Кинетические фазовые переходы. ЖЭТФ. 1967. Т. 53. В. 6(12). С. 20 902 098.
- Чернов, А.А. Рост цепей сополимеров и смешанных кристаллов — статистика проб и ошибок. УФН. 1970. Т. 100, в. 2. С. 277−328.
- Темкин, Д.Е. Кинетический фазовый переход при фазовом превращении в бинарном сплаве. Кристаллография. 1970. Т. 15, в. 5. С. 884−893.
- Bimberg, D., Grundmann, М., and Ledentsov, N.N. Quantum Dot Heterostructures. John Wiley and Sons. Chichester, U.K. 1998.
- V.A. Shchukin and D. Bimberg. Spontaneous ordeing of nanostructures on crystal surfaces. Rev. Mod. Phys. 1999. V. 71, No. 4. Pp. 1125−1171.
- N. D. Zakharov, P. Werner, U. Gosele, R. Heitz and D. Bimberg, N. N. Ledentsov, V. M. Ustinov, В. V. Volovik, Zh. I. Alferov, N. K. Polyakov, V. N. Petrov, V. A. Egorov, and G. E. Cirlin, Applied Physics Letters, 2000, V.76, 19, P. 2677−2679
- J.Tersoff, Phys. Rev. Lett., 1998, V.84 P.3183
- N.Liu, J. Tersoff, O. Baklenov, A.L.Holmes, Jr., and C.K. Shih, Nonuniform composition profile in Ino.5Gao.5As Alloy Quantum dots., Phys. Rev. Lett., 2000, V.84 P.334−337
- Cahn J.W. Spinodal decomposition. Trans. Met. Soc. 1968. V. 242. P. 166−180.
- Cahn, J.W. On spinodal decomposition. Acta Met. 1961. V. 9. P. 795−801.
- Cahn, J.W. On spinodal decomposition in cubic crystal. Acta Met. 1962. V. 10. P. 179 201.
- Cahn, J.W. Spinodal decomposition. Trans. Met. Soc. 1968. V. 242. P. 166−180.
- Хачатурян, А.Г., Сурне, P.A. Теория периодических распределений концентраций в пересыщенных твердых растворах. Кристаллография. 1968. Т. 13, в. 1. С. 83−89.
- Ipatova I.P., Malyshkin V.G., and Shchukin V.A. On spinodal decomposition in elastically anisotropic epitaxial films of III-V semiconductor alloys. J. Appl. Phys. 1993. V. 74, No. 11. P. 7198−7210.
- Малышкин В.Г., Щукин В. А. Развитие неоднородностей состава при послойном росте эпитаксиальной пленки твердого раствора полупроводников А3В5. ФТП. 1993. Т. 27, вып. 11−12. С. 1932 1942.
- Guyer J.E. and Voorhees P.W. Morphological stability of alloy thin films. Phys. Rev. B. 1996. V. 54, No. 16. P. 11 710−11 724.
- Ipatova I.P., Malyshkin V.G., and Shchukin V.A. Compositional elastic domains in epitaxial layers of phase separating semiconductor alloys. Phil. Mag. B. 1994. V. 70, No. 4. P. 557−566.
- Ипатова И.П., Малышкин В. Г., Маслов А. Ю., Щукин В. А. Образование структур с периодической модуляцией состава при когерентном разделении фаз в четверных твердых растворах полупроводников А3В5. ФТП. 1993. Т. 27, вып. 2. С. 285−298.
- Ueda О., Fujii T., Nakada Y., Yamada H., and Umebu I. ТЕМ investigation of modulated stuctures and ordered structures in InAlAs crystals grown on (001) InP substrates by molecular beam epitaxy. J. Cryst. Growth. 1989. V. 95. P. 38−43.
- Leonard F. and Desai R.C. Chemical ordering during the surface growth. Phys. Rev. B. 1997. V. 55, No. 15. P. 9990−9998.
- Zunger A., and Mahajan S. In: Handbook on Semiconductors. Ed. by T.S. Moss. V. 3, ed. by S. Mahajan. Elsevier. Amsterdam. 1994. P. 1399.
- Алферов Ж.И. ФТП. 1998. T. 32. В. 1. С. 3 18.
- Ипатова, И.П., Кашевник, М.В., Субашиев, А. В. Тезисы Всесоюзной конференции по Тройным полупроводникам и их применениям. Кшпенев, 8−10 октября 1979 г. Под редакцией С. И. Радауцяна. Штинница, Кишенев. 1979.
- Muller, Е.К., and Richards, J.L. Miscibility of III-V semiconductors studied by flash evaporation. J. Appl. Phys. 1964. V. 35. No. 4. P. 1233−1241.
- Gratton, M.F., and Wooley, J.C. J. Electronic Mater. 1973. V. 2. P. 455.
- Nakjima, K., Osamura, K., Yasuda, K., and Murakami, Y. The pseudoquaternary phase diagram of the Ga-In As-Sb system. J. Cryst. Growth. 1977. V. 41. No. 1. P. 87−92.
- Берт H.А., Вавилова JI.С., Ипатова И. П., Капитонов В. А., Мурашова А. В., Пих-тин Н.А., Ситникова А. А., Тарасов И. С., Щукин В. А. Спонтанно формирующиеся периодические InGaAsP структуры с модулированным составом. ФТП. 1999. Т. 33.
- De Cremoux, В., Hirtz, P., and Ricciardi, J. in: GaAs and related compounds 1980. Edited by H.W. Thim. Inst. Phys. Conf. Ser. No. 56. The Institute of Physics, London. 1981. P. 115−124.
- De Cremoux, B. Instability criteria in ternary and quaternary III-V epitaxial solid solutions. J. Phys. (Paris). 1982. V. 43. No. 12. P. C5−19 —¦ C5−27.
- Stringfellow, G.B. Micibility gaps in quaternary III/V alloys. J. Cryst. Growth. 1982. V. 58. P. 194−202.
- Onabe, К. Unstable region in III V quaternary solid solution composition plane calculated with strictly regular solution approximation. Jap. J. Appl. Phys. 1982. V. 21. No. 6. P. L323-L325.
- Stringfellow, G.B. Spinodal decomposition and clusterng in III/V alloys. J. Electronic Mater. 1982. V. 11. No. 5. P. 903−919.
- Stringfellow, G.B. Immiscibility and spinodal decomposition in III/V alloys. J. Cryst. Growth. 1983. V. 65. P. 454 462.
- Ландау, Л.Д., Лифшиц, E.M. Теория упругости. M. Наука. 1987.
- Roitburd, A.L. In: Solid State Physics. Advances in Research and Applications. V. 33. P. 317. Edited by H. Ehrenreich, F. Seitz, and D. Turnbull. Academic Press. New York. 1978.
- Eshelby, J.D. Proc. R. Soc. London. Ser. A 1957. V. 241. P. 376.
- Khachaturyan, A.G., Semenovskaya S., and Tsakalakos, T. Elastic strain energy of inhomogeneous solids. Phys. Rev. B. 1995. V. 52, No. 22. P. 15 909 15 919.
- Khachaturyan, A.G. Elastic strain during decomposition of homogeneous solid solution — periodic distribution of decomposition product. Phys. stat. sol. 1969. V. 35. No. 1. P. 119— 144.
- Ландау, Л.Д., Лифшиц, E.M. Статистическая физика. Часть 1. М. Наука. 1976.
- Ilegems, М., and Panish, М.В. Phase equilibriua in III-V quaternary systems — application to Al-Ga-P-As. J. Phys. Chem. Solids. 1974. V. 35. P. 409−420.
- Deppe, D.G., and Holonyak, N., Jr. Atom diffusion and impurity-induced layer disordering in quantum well III-V semiconductor heterostructures. J. Appl. Phys. 1988. V. 64, No. 12. P. R93-R113.
- Gusev, O.B., Prineas, J.P., Lindmark, E.K., Bresler, M.S., Khitrova, G., Gibbs, H.M., Yassievich, I.N., Zakharchenya, B.P., and Masterov, V.F. Er in molecular beam epitaxy grown GaAs/AlGaAs structures. J. Appl. Phys. 1997. V. 82, No. 4. P. 1815−1823.
- Joncour, M.C., Charasse, M.N., and Burgeat, J. X-ray diffraction studies of thermal treatment of GaAs/InGaAs strained layer superlattices. J. Appl. Phys. 1985. V. 58, No. 9. P. 3373 3376.
- Kothiyal, G.P., and Bhattacharya, P. Optical properties and Stokes shifts in lamp-annealed InGaAs/GaAs strained layer superlattice. J. Appl. Phys. 1988. V. 63, No. 8. P. 2760−2764.
- Liliental-Weber, Z., Lin, X.W., Washburn, J., and Schaff, W. Rapid thermal annealing of low-temperature GaAs layers. Appl. Phys. Lett. 1995. V. 66, No. 16. P. 2086−2088.
- Bert, N.A., Chaldyshev, V.V., Faleev, N.N., Kunitsyn, A.E., Lubyshev, D.I., Preobrazhenskii, V.V., Semyagin, B.R., and Tretyakov, V.V. Semicond. Sci. Technol. 1997. V. 12. P. 51.
- Мильвидский, М.Г., Чалдышев, В.В. Наноразмерные атомные кластеры в полупроводниках — новый подход к формированию свойств материалов. ФТП. 1998. Т. 32, в. 5. С. 513−522.
- Glas, F. Elastic state and thermodynamical properties of inhomogeneous epitaxial layers: Application to immiscible III-V alloys. J. Appl. Phys. 1987. V. 62. P. 3201−3208.
- Asaro, R.J. and Tiller, W.A. Interface morphology development during stress corrosion cracking: Part I. Via surface diffusion. Metall. Trans. 1972. V. 3. 1789 1796.
- Гринфельд, M.A. Неустойчивость границы раздела между негидрастатически напряженным упругим телом и расплавом. Докл. АН СССР. 1986. Т. 290, С. 1358.
- Srolovitz, D. On the stability of surfaces of stressed solids. Acta Metall. 1989. V. 37, P. 621−625.
- Spencer, B.J., Voorhees, P.W., and Davis, S.H. Morphological instability in epitaxially strained dislocation-free solid films. Phys. Rev. Lett. 1991. V. 67, P. 3696−3699.
- Duport, C., Priester, C., and Villain, J. Equilibrium shape of a coherent epitaxial cluster, in Morphological Organization in Epitaxial Growth and Removal, edited by Z. Zhang and M. Lagally (World Scientific, Singapore, 1997).
- Spencer, В., and Tersoff, J. Equilibrium shapes and properties of epitaxially strained islands. Phys. Rev. Lett. 1997. V. 79, No. 24. P. 4858−4861.
- Burton W., Cabrera N., and Frank F.C. The crystal growth and the equilibrium structure of crystal surfaces. Phil. Trans. Roy. Soc. (London) A. 1951. V. 243. P. 299−358.
- Алейнер И.JI., Сурис Р. А. Морфологическая стабильность вицинальной грани при молекулярной эпитаксии. ФТТ. 1992. Т. 34. В. 5. С. 1522−1540.
- Cahn J. W and Taylor J.E. Surface motion by surface diffusion Acta Met. 1993. V. 42. P. 1045−1063.
- Guyer J.E., and Voorhees, P.W. Morphological stability of alloy thin films. Phys. Rev. B. 1996. V. 54, No. 16. P. 11 710−11 724.
- F. Leonard and R.C. Desai, Elasic effects and phase segregation during the growth of thin alloy layers by molecular-beam epitaxi. Phys. Rev. В 56, 4955 (1998).
- F. Leonard and R.C. Desai, Alloy decomposition and surface instabilities in thin films, Phys. Rev. В 57, 4805 (1998).
- Nahory, R.E., Pollock, M.A., Beebe, D.E., De-Winter, J.C., and Ilegems, M. The liquid phase epitaxy of Al^Gai^Asi.-cSba and the importance of strain effects near the miscibility gap. J. Electrochem. Soc. 1978. V. 125, No. 7. P. 1053−1058.
- Henoc, P., Izrael, A., Quillec, M. and Launois, H. Composition modulation in liquid phase epitaxial Ini-^Ga^AsyPi.^ layers lattice matched to InP substrate. Appl. Phys. Lett. 1982. V. 40. No. 11. P. 963−965.
- Glas, F., Treacy, M.M.J., Quillec, M., and Launois, H. Liquid phase epitaxial growth of KGai^As/InP near solid instability. J. Phys. (Paris). 1982. V. 43. No. 12. P. C5−3 — C5−10.
- Mahajan, S., Dutt, B.V., Temkin, H., Cava, R.J., and Bonner, W.A. Spinodal decomposution in InGaAsP epitaxial layer. J. Cryst. Growth. 1984. V. 68. No. 2. P. 589 -595.
- Ueda, O., Komiya, S., Yamakoshi, S., Umebu, I., and Akita, K. Jap. J. Appl. Phys. 1983. V. 22, Suppl. 22−1. P. 243−247.
- Norman, A.G., and Booker, G.R. Transmission electron microscope and transmission electron diffraction observations of alloy clustering in liquid-phase epitaxial (001) GalnAsP layers. J. Appl. Phys. 1985. V. 57. No. 10. P. 4715−4720.
- McDevitt, T.L., Mahajan, S., Laughlin, D.E., Bonner, W.A., and Keramidas, V.G. Two-dimensional phase separation in Inx.-jGa^AsyPi.y Phys. Rev. B. 1992. V. 45. No. 12. P. 6614−6622.
- Chu, S.N.G., Nakahara, S., Strege, K.E., and Johnston, W.D., Jr. Surface layer spinodal decomposition in Ini-^Ga^AsyPi-y and InixGaxAs growth by hydride transport vapor-phase epitaxy. J. Appl. Phys. 1985. V. 57. No. 10. P. 4610−4615.
- Jun, S.W., Seong, T.-Y., Lee, J.H. and Lee, B. Naturally formed In^Ali-^As/In^Ali.^As vertical superlattices. Appl. Phys. Lett. 1996. V. 68, No. 24. P. 3443−3445.
- Aleiner, I.L., Suris, R.A. The shape and activation energy of critical two-dimensional nuclei on the (001) surface of a III-V crystal during epitaxial growth. Sov.Tech.Phys.Lett. 1990 V.16(7) P. 547−548.
- Aleiner, I.L., Suris, R.A. Two-dimensional nucleation in MBE growth of GaAs. Superlattices and Microstructures 1991 V.10(3) P. 375−378/
- Ueda, O., Takikawa, M., Takechi, M., Komeno, J., and Umebu, I. Transmission electron microscopy observation of InGaP crystals grown on (001) GaAs substrates by metalorganic chemical vapor deposition. J. Cryst. Growth. 1988. V. 93. P. 418−425.
- Ueda, О., Fujii, T., Nakada, Y., Yamada, H., and Umebu, I. ТЕМ investigation of modulated structures and ordered structures in InAlAs crystals grown on (001) InP substrates by molecular beam epitaxy. J. Cryst. Growth. 1989. V. 95. P. 38−42.
- Hsieh, K.C., Baillargeon, J.N. and Cheng, K.Y. Composition modulation and long-range ordering in GaP/InP short-period superlattices grown by gas source molecular beam epitaxy. Appl. Phys. Lett. 1990. V. 57, No. 21. P. 2244−2246.
- Cheng, K.Y. Hsieh, K.-C. and Baillargeon, J.N. Formation of lateral quantum wells in vertical short-period superlattices by strain-induced lateral-layer ordering process. Appl. Phys. Lett. 1992. V. 60, No. 23. P. 2892−2894.
- Марченко, В.И., Паршин, А.Я. Об упругих свойствах поверхности кристаллов. ЖЭТФ. 1980. Т. 79, в. 1(7). С. 257−260.
- Андреев, А.Ф., Косевич, Ю.А. Капиллярные явления в теории упругости. ЖЭТФ. 1981. Т. 81, в. 4(10). С. 1435−1443.
- Seong, T.-Y., Norman, A.G., Ferguson, I.T., and Booker, G.R. Transmission electron microscopy and transmission electron diffraction structural studies of heteroepitaxial InAsySb^ molecular-beam epitaxial layers. J. Appl. Phys. 73, No. 12. P. 8227−8236.
- Wu, B.J., De Puydt, J.M., Haugen, G.M., Hofler, G.E., Haase, M.A., Cheng, H., Guha, S., Qiu, J., Kuo, L.H., and Salamanca-Riba, L. Wide band gap MgZnSSe grown on (001) GaAs by molecular beam epitaxy. Appl. Phys. Lett. 1995. V. 66, No. 25. P. 3462−3464.
- Tan, T.Y., Gosele, U., and Yu, S. Point defects, diffusion mechanisms, and superlattice disordering on Gallium Arsenide-based materials. Critical Reviews in Solid State and Material Sciences, 1991. V. 17, No. 1. P. 47−106.
- Goldstein, B. Diffusion in compound semiconductors. Phys. Rev. 1961. V. 121, P. 13 051 311.
- Palfrey, H.D., Brown, M., and Willoughby, A.F.W. J. Electrochem. Soc. 1981. V. 128, P. 2224.
- Oshinowo, J., Forchel, A., Grutzmacher, D., Stollenwerk, M., Heuken, M., and Heime, K. Appl. Phys. Lett. 1992. V. 60, P. 2660.
- Sharma, B.L. Defect and Diffusion Forum. 1989. V. 64/65, P. 1.
- Petroff, P.M., Cho, A.Y., Reinhart, F.K., Gossard, A.S., and Wiegmann, W. Alloy clustering in Gax^Al^As compound semiconductors grown by molecular beam epitaxy. Phys. Rev. Lett. 1982. V. 48. No. 3. P. 170−173.
- Боголюбов H.H. Проблемы динамической теории в статистической физике. М. Гостехиздат, 1946 § 8
- Крылов Н.М., Боголюбов Н. Н. Введение в нелинейную механику. Киев, 1937
- Portz, К., and Maradudin, A.A. Surface contribution to the low-temperature specific heat of a cubic crystal. Phys. Rev. B. 1977. V. 16, No. 8. P. 3535−3540.
- Maradudin, A.A., Huang, X., and Mayer, A.P. Propagation of shear horizontal surface acoustic waves parallel to the grooves of a random grating. J. Appl. Phys. 1991. V. 70, No. 1. P. 53−62.
- Kosachev, V.V. and Shchegrov, A.V. Dispersion and attenuation of surface acoustic waves of various polarizations on a stress-free randomly rough surface of solid. 1994. P. 225−265/
- V.A. Shchukin N.N. Ledentsov, P. S. Kop’ev, and D. Bimberg. Phys. Rev. Lett. 75, 2968 (1995).