автореферат диссертации по электронике, 05.27.06, диссертация на тему:Разработка процесса МОС-гидридной эпитаксии квантоворазмерных гетероструктур на основе полупроводников AIIIBV для приборов оптоэлектроники и ИК-техники

На правах рукописи

МАРМАЛЮК АЛЕКСАНДР АНАТОЛЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА МОС-ГИДРИДНОЙ ЭПИТАКСИИ КВАНТОВОРАЗМЕРНЫХ ГЕТЕРОСТРУКТУР НА ОСНОВЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВ АШВУ ДЛЯ ПРИБОРОВ ОПТОЭЛЕКТРОНИКИ И

ИК-ТЕХНИКИ

Специальность: 05.27.06 «Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и ириборов электронной техники»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 2006 г.

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Научно-исследовательский институт «Полюс» им. М.Ф. Стельмаха и на кафедре «Материалы микро-, опто- и наноэлектроники» Московской государственной академии тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова

Научный консультант: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор Акчурин Рауф Хамзинович

доктор технических наук, профессор Мильвидский Михаил Григорьевич

доктор технических наук, профессор Вигдорович Евгений Наумович

доктор технических наук, профессор Кузнецов Геннадий Дмитриевич

ЗАО «Элма-Малахит»

Защита диссертации состоится «12» декабря 2006 г. в 14.00 часов на заседании Диссертационного совета Д.212.120.06 при Московской государственной академии тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова по адресу: 119571, Москва, пр. Вернадского, 86, аудитория М-119.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской государственной академии тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова по адресу: 119571, Москва, пр. Вернадского, 86.

Автореферат разослан « В » /-с^а 3 2006 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета Д 212.120.06

Г.М. Кузьмичева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Последние успехи и достижения современной электронной техники во многом обязаны прогрессу в создании полупроводниковых приборов и устройств на их основе. Уникальные характеристики полупроводниковых оптоэлектронных приборов последнего поколения во многом определяются прогрессом в технологии формирования эпитаксиальных гетероструктур (ГС) на основе полупроводников АШВУ, в первую очередь квантоворазмерных [Г]. Многокомпонентные твердые растворы соединений АШВУ обеспечивают широкие возможности управления фундаментальными физическими параметрами, что значительно расширяет спектр их возможных применений [2*]. Именно на стадии получения ГС формируются основные параметры приборов, поэтому разработка такой современной отечественной технологии является важнейшей задачей.

Среди возможных методов получения эпитаксиальных ГС на передний план выдвигается МОС-гидридиая эпитаксия (МОСГЭ). Она объединяет в себе как достоинства высокопрецизионного метода формирования эпитаксиальных слоев (ЭС), включая квантоворазмерные, так и преимущества высокой производительности и низкой себестоимости, что незаменимо для создания технологий промышленного получения ГС [3*].

Современные ГС отличают высокие требования к соблюдению геометрии, энергетической диаграммы, профиля легирования и наличие одной или более квантовых ям (КЯ) с заданными параметрами. Следовательно, реализация потенциальных преимуществ МОСГЭ возможна только в случае использования хорошо отработанных технологий получения многослойных многокомпонентных ГС.

Задача разработки технологии МОСГЭ осложняется необходимостью учета множества параметров, влияющих на процесс осаждения ЭС и требующих оптимизации. Это обуславливает необходимость проведения комплексных исследований закономерностей роста соединений АП'ВУ и твердых растворов на их основе в условиях МОСГЭ, изучения особенностей формирования квантоворазмерных слоев и оптимизации процесса роста для получения многослойных ГС с высокой однородностью параметров и воспроизводимостью.

В связи с этим актуальность разработки технологии формирования квантоворазмерных ГС на основе соединений АтВу для приборных применений методом МОСГЭ является очевидной.

Цель работы

Цель работы состоит в создания технологии формирования методом МОСГЭ

квантоворазмерных ГС на основе соединений АШВ,/ и твердых растворов на

их основе для приборов оптоэлектроники и ИК-техники,

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие

задачи:

• Установить взаимосвязь между параметрами процесса роста и характеристиками ЭС и определить закономерности формирования твердых растворов на основе ОаАэ и 1пР заданного состава и/или с требуемым профилем изменения состава или ширины запрещенной зоны.

• Установить закономерности легирования ЭС ваАБ, 1пР и твердых растворов па их основе примесями п- и р-типа проводимости в условиях МОСГЭ и разработать технологические приемы повышения резкости создаваемых р-п переходов.

• Исследовать особенности формирования в условиях МОСГЭ напряженных ГС с ЭС нанометрового диапазона толщин, изучить закономерности их дефектообразования и распределения компонентов и на этой основе разработать процессы получения квантоворазмерных ГС с требуемым и характеристиками.

• На основе проведенных исследований разработать технологические режимы формирования ГС на основе соединений АШВУ для лазерных диодов (ЛД) и суперлюминесцентных диодов (СЛД) на диапазон 0.751.80 мкм; ЙК-фотоприемников (ИК-ФП) с КЯ на спектральный диапазон 3-5 и 8-12 мкм, в т.ч. двухспектральных с одновременной чувствительностью в указанных диапазонах; полупроводниковых фотокатодов (ФК) чувствительных в спектральном диапазоне 350-1100 нм.

Научная новизна

1. Проведено комплексное исследование процесса получения ЭС трех- и четырехкомпонептпых твердых растворов на основе СаАа и 1пР и

установлены закономерности влияния технологических факторов процесса МОСГЭ при пониженном давлении на их скорость роста, электрофизические и структурные свойства. Исследованы и определены режимы подачи исходных газообразных реагентов для получения ЭС с заданным характером изменения их свойств, изучена взаимосвязь состава газовой фазы с составом твердой фазы и скоростью роста ЭС.

2. Исследованы и определены условия легирования ЭС ОаАэ, 1пР и твердых растворов на их основе. Предложен способ получения дельта-легированных слоев п- и р-типа проводимости в условиях МОСГЭ. Разработана модель формирования профиля легирования атомами Ъп с учетом диффузии последнего в условиях движущейся границы роста. Установлено, что профильное легирование ГС для ДЦ позволяет снизить оптические потери и повысить внутренний квантовый выход.

3. Определены условия проведения процесса МОСГЭ для получения высококачественных напряженных КЯ и сверхрешеток. Установлено наличие пороговой величины эффективного напряжения в ГС с напряженными КЯ 1гЮаА5, превышение которой приводит к активному дефектообразованию в них.

4. Изучена сегрегация 1п в условиях МОСГЭ квантоворазмерных ГС 1пОаАз/ОаА5/АЮаА5 и предложена модель, описывающая влияние параметров роста на профиль распределения 1п в КЯ. Определено, что наиболее эффективным и технологичным способом управления формой КЯ ТпСэАб является прерывание роста на ее гетерограницах.

5. В результате комплексного исследования взаимосвязи рабочих характеристик приборов оптоэлектроники и ИК-техиики с технологическими условиями формирования ГС на основе СаАБ и 1пР и их твердых растворов установлены закономерности, позволившие оптимизировать технологию их получения для достижения улучшенных приборных характеристик, в том числе для ГС с квантоворазмерной активной областью, пригодных для создания ЛД повышенной мощности, СЛД с расширенным спектром излучения и ИК-ФП, работающих на внутризонных переходах.

На защиту выносятся:

1. Закономерности влияния технологических параметров процесса МОСГЭ на характеристики ЭС СаАв, 1пР и твердых растворов на их

основе. Зависимость скорости роста ЭС от потоков исходных компонентов и технологических режимов.

2. Результаты изучения процесса формирования твердых растворов в условиях МОСГЭ. Закономерности изменения расходов исходных компонентов для получения твердых растворов с заданным профилем изменения состава или ширины запрещенной зоны.

3. Условия легирования ЭС ОаАв, 1пР и твердых растворов на их основе донорными и акцепторными примесями. Режимы формирования резких р-п переходов при легировании ЭС ОаАз и АЮаАв углеродом. Способ формирования дельта-легированных слоев п- и р-типа проводимости. Методика получения заданного концентрационного профиля в ГС, легированных цинком, с учетом движущейся границы роста.

4. Закономерности формирования резких гетеропереходов, КЯ и сверхрешеток в условиях МОСГЭ. Оптимизация процесса получения напряженных КЯ и особенности дефектообразования в них.

5. Модель сегрегации атомов индия при формировании КЯ 1пСаА5/(А1)СаАз методом МОСГЭ. Способы уменьшения размытия концентрационных профилей атомов индия.

6. Технология получения ГС на основе СаА$, 1пР и их твердых растворов для излучающих и фотоприемных приборов оптоэлектроники н ИК-технлки.

Практическая значимость

1. Разработана технология выращивания ЭС бинарных соединений, трех-н четырехкомпонентных твердых растворов на основе ОаАэ и 1пР и их управляемого легирования примесями п- и р-типа проводимости. Разработана технология формирования ГС с резкими границами областей р-типа путем легирования ЭС ОаАэ и АЮаАэ углеродом. Предложены способы формирования дельта-легированных слоев п- и р-типа проводимости, обеспечивающие возможность прецизионного создания тонких слоев с заданным типом проводимости.

2. Разработана технология получения резких гетеропереходов, КЯ и сверхрешеток в условиях МОСГЭ при пониженном давлении. Предложены методы подавления сегрегации 1п, повышения резкости гетерограниц и идентичности КЯ в напряженных квантоворазмерных слоях 1гЮаА5/(А])СаА5.

3. Разработана базовая технология получения эпитаксиальных ГС соединений АШВУ методом МОСГЭ для современных приборов оптоэлектроники и ИК-техники. При этом:

• широкое разнообразие освоенных систем материалов ((ЛОСаАБ/АЮаАБ/СаАв, ¡пСаАэ/АЮаАБ/СаАз, 1пСаА5(Р)/1пСаА5Р/1пР и АКМпАв/АИпА&апР) позволило создать на их основе и освоить в промышленном производстве целый ряд надежных многомодовых и одномодовых ЛД непрерывного и импульсного режима работы с длинами волн 0,75-1,1 мкм и 1,3-1,8 мкм;

• совершенствование геометрии квантоворазмерной активной области в ГС на основе указанных систем материалов позволило создать широкополосные СЛД и модули на их основе и организовать их промышленный выпуск;

• исследование условий формирования ГС с множественными КЯ различного состава позволили разработать технологию получения фотоприемиых ГС (1п)СаА5/АЮаАБ на спектральный диапазон 3-5 и 8-12 мкм, в т.ч. двухспектральных структур с одновременной чувствительностью в указанных диапазонах. Разработанные ГС перспективны для сверхвысокооднородных матричных фотоприемников с минимальным разбросом характеристик между отдельными элементами матрицы;

• разработка процесса формирования фотокатодных ГС СаАз/ДЮаАэ с высокой однородностью параметров на подложках большой площади и использование наноразмерных ЭС позволило создать полупроводниковые фотокатоды с расширенным в УФ область диапазоном чувствительности 0,35-0,9 мкм (ОаАБ/АЮаАз/ОаАБ), с чувствительностью в зеленой области спектра 0,5-0,65 мкм ОгЮаР/АПпОаР/СаАз, СаАзР/ОаАв) и со сдвинутым в длинноволновую область краем чувствительности 0,55-1,1 мкм (1пСаАБ/АЮа1пА8/ОаА$). На их основе может быть организован промышленный выпуск электронно-оптических преобразователей (ЭОП) 3-го поколения с новыми свойствами для производства приборов ночного видения.

В результате выполненных исследований и технологических разработок созданы и освоены в промышленном производстве ГС, предназначенные для изготовления на их основе свыше 50 моделей излучающих и приемных полупроводниковых приборов.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на International Forum on Advanced High-Power Lasers and Applications (Osaka, Japan, 1999), VIII European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis (Sevilla, Spain, 1999), X, XI and XII International Conference on Laser Optics (St. Petersburg, Russia, 2000, 2003, 2006), III Международной научно-технической конференции по квантовой электронике (Минск, Белоруссия, 2000), 9th International Symposium «Nanostructures: Physics and Technology» (St Peterburg, Russia, 2001), XIII International Conference on Crystal Growth in Conjunction with XI International Conference on Vapor Growth and Epitaxy (Kyoto, Japan, 2001), European Material Research Society Spring Meeting (Strasbourg, France 2001), XII научно-технической конференции по СВЧ-электронике (Нижний Новгород, Россия, 2001), IV Белорусско-Российском Семинаре «Полупроводниковые лазеры и системы на их основе» (Минск, Беларусь, 2002), XXVI Workshop on Compound Semiconductor Devices and Integrated Circuits (Chernogolovka, Russia, 2002), XVII, XVIII и XIX Международной научно-технической конференции по фотоэлектронике и приборам ночного видения (Москва, Россия, 2002, 2004, 2006), IIth International Conference on Metalogranic Vapor Phase Epitaxy (Berlin, Germany, 2002), VIII и IX Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники» (Дивноморское, Россия, 2002, 2004), I и II Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» (Воронеж, Россия, 2002, 2004), X и XI Национальной конференции по росту кристаллов (Москва, Россия, 2002, 2004), X and XI European Conference on Metalorganic Vapor Phase Epitaxy (Lecce, Italy, 2003; Lausanne, Switzerland, 2005), European Material Research Society Fall Meeting (Warsaw, Poland, 2003), XIII и XIV Отраслевом координационном семинаре по СВЧ-технике (Нижний Новгород, Россия, 2003, 2005), Совещании по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроннкн (Новосибирск, Россия, 2003), Совещании «Нанофотоника» (Нижний Новгород, Россия,

2004), IV Международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» (Кисловодск, Россия, 2004), VI Международной конференции «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы» (Сочи, Россия, 2004), Симпозиуме «Нанофизика и наноэлектроника» (Нижний Новгород, Россия, 2005, 2006), XVIII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Казань, Россия, 2005), VII Российской конференции по физике полупроводников «Полупроводники-2005» (Москва, Россия, 2005), Международной научной конференции «Тонкие пленки и наноструктуры» (Москва, Россия, 2005).

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 110 работ в отечественной и зарубежной научной печати.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа содержит 420 страниц текста, включая 181 рисунок, 11 таблиц и список литературы из 447 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируются цель работы и задачи исследования. Приводятся научная новизна, положения, выносимые на защиту, и практическая значимость работы. Представлены степень апробации работы и публикации по теме диссертации. Рассматривается общая структура и объем диссертации.

В первой главе проанализированы литературные данные по особенностям формирования эпитаксиальных ГС полупроводников АШВУ, в том числе квантоворазмерных, для приборов оптоэлектроники и ИК-техники.

Кратко рассмотрены основные свойства соединений АШВУ и твердых растворов на их основе. Показана перспективность использования данного класса материалов для решения задач полупроводниковой лазерной и ИК-техники. Рассмотрены конструкции квантоворазмерных эпитаксиальных ГС для создания на их основе ЛД и СЛД, ИК-ФП с КЯ и полупроводниковых ФК. Дается краткий обзор методов получения указанных ГС. Более подробно рассматриваются особенности, преимущества и недостатки МОСГЭ для

получения приборных ГС. Проведен анализ влияния параметров процесса МОСГЭ на выходные характеристики приборов. Определены основные требования к параметрам квантоворазмерных ГС при создании рассматриваемых приборов.

Из обзора научно-технической литературы следует, что к середине 90-х годов прошлого столетия метод МОСГЭ завоеван признание как один из перспективных для промышленного получения приборных ГС на основе соединений АШВУ и твердых растворов на их основе. Однако в литературе не обнаружилось исчерпывающей информации, достаточной для организации выпуска приборных ГС. Недостаточно полно изучены вопросы взаимосвязи между условиями осаждения ЭС и их параметрами. Слабо освещены вопросы оптимизации конструкции квантоворазмерных ГС и условий их формирования для улучшения приборных характеристик.

На основе анализа литературы поставлена цель и сформулированы основные задачи работы.

Во второй главе описано оборудование МОСГЭ, использованное в данной работе, и рассмотрены принципы его функционирования. Представлена методика осаждения ЭС в условиях МОСГЭ и приведены типичные параметры процесса МОСГЭ ЭС соединений АШВУ и твердых растворов на их основе. Перечислены методы контроля характеристик ЭС и квантоворазмерных ГС.

Третья глава посвящена разработке технологии формирования квантоворазмерных ГС для ЛД. Основные требования к МОСГЭ при создании указанных ГС следующие: 1) контроль скорости роста и состава ЭС для формирования ГС с заданной энергетической диаграммой и профилем коэффициента преломления; 2) управление профилем легирования для снижения оптических потерь в ЛД; 3) получение высококачественных КЯ и контролируемое управление их геометрией для реализации заданной длины волны и высокого внутреннего квантового выхода ЛД. Поэтому исследования по созданию лазерных ГС, в первую очередь, были направлены на решение указанных задач, которые носят, безусловно, более общий характер и являются базовыми для создания и других приборных ГС.

Значительное внимание в работе уделено изучению закономерностей формирования ЭС бинарных соединений и многокомпонентных твердых растворов на их основе. Определены зависимости между составом газовой фазы, скоростью роста и составом трех- и четырехкомпонентных твердых

растворов в условиях МОСГЭ при пониженном давлении. В [4*] указывается, что в горизонтальных реакторах проточного типа, в частности работающих при пониженном давлении, для расчета невозможно использовать приближение диффузионного пограничного слоя. В этой ситуации корректнее перейти к решению трехмерных уравнений гидро-, тепло- и массопереноса в реакционной зоне, что сопряжено с большими трудностями в условиях реального производства. В этой связи значительно возрастает роль полуэмпирических подходов, позволяющих на основе упрощенных моделей быстро оценивать результаты роста и оперативно прогнозировать параметры ЭС в рамках технологического допуска. В результате проведенных экспериментов установлено, что при определенных условиях закономерности роста ЭС могут быть описаны выражениями, формально аналогичными используемым в рамках приближения диффузионного пограничного слоя [5*]. Так, при формировании твердых растворов АХВ|.ХС остается справедливым простое соотношение между атомами в твердой и газовой фазах:

где л1 - мольная доля АС в ЛхВЬхС; К - коэффициент пропорциональности, зависящий от специфики исходных реагентов; п°л и п"в — мольные расходы исходных веществ, содержащих атомы А и В.

Показано, что процессы роста ЭС трехкомпоиентных твердых растворов (АЦСа^Лз, 1пхОа,.хА5, 1пхА1|_хА5 и 1п,Са|.хР) в выбранных режимах хорошо подчиняются указанной закономерности (1), что дает возможность уверенного прогнозирования составов и расходов.

В рамках данного подхода скорость роста ЭС твердого раствора АХВ1.ХС можно представить в виде суммы скоростей роста бинарых соединений.

Гшс =Г«-+Гт.- (2)

где гАвс - скорость роста АХВ,.ХС; г, и gi - соответственно скорость роста и эффективность роста бинарного соединения; пА и п в — мольные расходы исходных веществ, содержащих атомы А и В.

Анализ экспериментальных данных показа!, что для всех исследованных трехкомпоиентных твердых растворов типа АХВ|.ХС указанная зависимость выполняется.

Получены выражения для определения расходов исходных компонентов, требуемых для получения заданного состава ЭС в ряде практически важных

частных случаев: фиксированная скорость роста для ЭС различного состава, постоянный расход одного из компонентов, формирование варизонных слоев. Например, для получения твердого раствора А,В1_ХС требуемого состава (х) с заданной скоростью роста (г0) необходимо использовать следующие расходы исходных реагентов А и В:

(3)

е.* х ,,-

*■ 1-х ^

(4)

На рис.1 представлены расчетные кривые и экспериментальные данные по формированию ЭС Л^а^Дв с заданной скоростью роста. Видно, что экспериментальные и расчетные данные находятся в хорошем соответствии.

Показано, что закономерности образования трехкомпонентных твердых растворов АХВ[.КС в условиях МОСГЭ при пониженном давлении могут быть распространены и на четырехкомпонентные твердые растворы АхВуС1.х.уО.

ХЛЛ.' моп' А°пя

Рис. 1. Мольные расходы ТМА1 н ТЕОа, необходимые для получения требуемого состава тер л ою раствора АЦОа^Аз при фиксированной скорости роста г0=30 нм/мин и температуре роста 7Ь=770°С: прямые - расчетные зависимости расходов ТМА1 и ТЕОа, требуемые для получения заданного состава в соответствии с (3) и (4); ▲ -экспериментальные значения расхода ТМА1; ■ - экспериментальные значения расхода ТЕОа.

По аналогии с (1) для них можно записать:

х

Н—= (б)

1-.Г-У пс

где х - мольная доля АО в АхВ,С1.к.уО; у — мольная доля ВЭ в ЛхВуСЬх_уО; Л", и К2 - коэффициенты пропорциональности, зависящие от специфики исходных реагентов; п"А, п"в и п"с - мольные расходы исходных веществ, содержащих атомы А, В и С.

Представленные зависимости подтверждаются экспериментальными данными процесса формирования ЭС А^Оа^п^Аэ методом МОСГЭ при пониженном давлении.

Скорость роста АхВуС1.х.уО можно представить как сумму скоростей роста бинарных соединений:

Гасо - г.ю + гво + По = ё.ю'Ь + Я»еп2 + £св"с » (7)

где г а асг> - скорость роста АХ0УС|Х_У0; /•, и - соответственно скорость роста и эффективность роста бинарного соединения; п°л, п'ц и п°с - мольные расходы исходных веществ, содержащих атомы А, В и С.

Продемонстрировано хорошее соответствие полученной зависимости с экспериментами по выращиванию ЭС А1хОау[П|^_уА5. Получены выражения для определения скорости роста ЭС А1хС)ау1П|„х.уА5 изопериодных с 1пР. Установлены зависимости для определения расходов исходных реагентов, требуемых для формирования заданного состава ЭС А1хСау1п,.х.уА.5 изопериодных с 1пР, в том числе ЭС с варизонным изменением состава. Так, для получения твердого раствора А^вао 475.г1по 525А$, согласованного с подложкой 1пР, с заданным х с учетом того, что на практике часто оставляют расход источника атомов индия постоянным, расходы источников атомов алюминия и галлия можно найти по зависимостям:

1 * »

к, 0.525 1 0.475-л

(8)

К, 0.525 (9)

Рис.2 демонстрирует хорошее соответствие полученных расчетных кривых и экспериментальных данных.

При получении твердых растворов Ш|-Ш2-\г)-У2 замещение происходит как в катионной, так и в анионной подрешетках. В работе показано, что

Рис. 2. Мольные расходы ТМЛ1 н ТЕОа, необходимые для получения требуемого состава твердого раствора А1„Сао.475-*1по.525А5, согласованного с 1пР при фиксированном расходе ТМ1п (л°1ш*=218х10А моль/мин) и температуре роста 7-700"С: прямые - расчетные зависимости расходов ТМА1 и ТЕОа, необходимые для получения заданного состава в соответствии с (8) и (9); А - экспериментальные значения расхода ГМА1; ■ -экспериментальные значения расхода ТЕОа.

закономерности роста в этих подрешетках хорошо описываются простыми зависимостями, аналогичными для трехкомпонентных твердых растворов. Тогда, предполагая независимость процессов протекающих в катаонной и анионной подрешетках, для твердого раствора А11В|.хСу01.у можно записать:

(ю)

1-х п„

' (II)

1-у пи

где х - атомная доля атомов А в катионной подрешетке АЗьхСуО^; у -атомная доля атомов С в анионной подрешетке ЛхВ1.хСуО,.у; КАВ К(п — коэффициенты пропорциональности, зависящие от специфики исходных реагентов; п°А, п в, п°с и п°о — мольные расходы исходных веществ, содержащих атомы А, В, С и О.

Анализ экспериментальных данных показал, что в случае получения четырехкомпонентных твердых растворов Оа^п^АЭуР^ методом МОСГЭ при пониженном давлении подобный подход также применим. В рамках

данного подхода скорость роста твердого раствора AxB1.xCJ,Di.y можно представить в виде суммы скоростей роста бинарых соединений:

где Гдцсо — скорость роста AxB|-xCyDi_y; г, и g, ~ соответственно скорость роста и эффективность роста бинарного соединения.

Здесь предполагается, что атомы элементов III группы разделяются пропорционально у между анионами С и D. В рамках этого приближения эффективность роста соединений с общим катионом будет одинаковой gAc^gAD^gA и gec~gBD=gB- Тогда выражение (12) перепишется в виде:

Гшо = йХ + Яа»8 О3)

Показано, что для ЭС GaxIni_„AsyP,_y указанная зависимость выполняется. Получены выражения для определения скорости роста ЭС GaxIni.xAsyPi.y изопериодных с InP. Установлены зависимости для определения расходов исходных реагентов, требуемых для формирования заданного состава ЭС Gaxlni.xAsyPi.y изопериодных с InP, включая варизонное изменение состава или ширины запрещенной зоны ЭС. Например, при получении согласованных с InP твердых растворов Ga<,.47ylni. o.47yAsyP|.y, как правило, фиксируют расходы источников атомов индия и фосфора. Тогда для получения заданного состава;' необходимо использовать следующие расходы источников галлия и мышьяка:

1 0.47 V о . _ о /1 л \

"та, = ... , ,, .-, Ппт'ПМПн-" ПНп С4)

А л, 1 - 0 Al у

1 V О О /1С\

"|,н, = —' "гнз^п РИЗ (15)

Л., 1-у

Расчетные кривые в соответствии с (14)-(15) и экспериментальные данные представлены на рис.3. Хорошее их соответствие подтверждает правомерность используемых подходов.

На основе изучения легирования GaAs наиболее популярными в условиях МОСГЭ примесями показано влияние основных технологических факторов на процесс легирования и дана их количественная оценка. Выявленные закономерности позволяют заключить, что, как правило, поведение примесей отклоняется от зависимостей, следующих из термодинамического анализа. Установлено, что Si и Zn демонстрируют хорошую управляемость процесса легирования, тогда как процессы с участием С осложнены комплексом побочных химических реакций. Особое внимание необходимо уделять контролю скорости роста при легировании

y/1-y

Рис. 3. Мольные расходы TEGa и арсина, необходимые для получения требуемого состава твердого раствора Gao.47}Ini.o.47yASyPi.y, согласованного с 1пР, при фиксированных мольных расходах TMIn (и°ш/„= 1.94x10"4 моль/мин) и фосфина (и"/./л)=4.0х10'2 моль/мин) и температуре роста 7-650"С: прямые - расчетные зависимости расходов TEGa и Asl Ь, необходимые для получения заданного состава в соответствии с (14) и (15); Ж -экспериментальные значения расхода TEGa; ш - экспериментальные значения расхода Aslb.

углеродом с использованием СС14. Наличие хлорсодержащих соединений в зоне роста усложняет процессы, протекающие при легировании ЭС. Наряду с внедрением атомов С в растущий слой протекают реакции образования легколетучих хлоридов галлия, что снижает скорость роста за счет подтравливания ЭС. На рис.4 представлена зависимость скорости роста и уровня легирования от расхода СС14. Видно, что с увеличением расхода последнего, с одной стороны, растет уровень легирования, с другой -уменьшается скорость роста за счет одновременного травления. Отмечено существенное влияние отношения V/III на данный процесс. Установлено, что с ростом отношения V/IH снижаются и уровень легирования, и скорость роста (рис.5). Возможным объяснением этому является снижение концентрации углеродсодержащих частиц на поверхности роста за счет конкуренции между атомами С и As, занимающими место в одной подрешетке. Помимо этого, арсин, разлагаясь в зоне роста, способствует образованию летучих соединений галлия и выведению их из зоны роста, что

3 4 5

Расход СС14, см'/мин

Рис. 4. Экспериментальные зависимости концентрации дырок и скорости роста ЭС СаА$<С> от расхода лигатуры (ССЦ) при температуре роста 7-750'С, расходе триэтилгаллия Гпо^40 см'/мин и расходе арсина 00 см3/мин.

1,0x10

8,0x10" -

6,0x10

100

Отношение V/IH

Рис. 5. Экспериментальные зависимости концентрации дырок в ЭС GaAs<C> от отношения V/III при температуре роста Г=770"С, расходе тетрахлорида углерода f'cx'/j—5.95 см'/мин и расходе триэтнлгаллия Гги;=330 см'/мин.

снижает суммарную скорость роста.

Предложены подходы к формированию дельта-легированных слоев п- и р-типа проводимости (Si и С, соответственно), что обеспечивает возможность прецизионного создания тонких слоев с заданным типом проводимости.

Рассмотрены вопросы оптимизации профиля легирования лазерных ГС. Показано, что переход к профильному легированию при прочих равных условиях позволяет выиграть в эффективности ЛД. Для того, чтобы в полной мере реализовать преимущества указанного подхода, была составлена модель диффузии цинка в процессе формирования ГС AlGaAs/GaAs в конкретных условиях МОСГЭ. Расчетная модель предусматривала учет перемещения ростовой поверхности и контролируемое изменение задаваемого профиля легирования в процессе эпитаксиалышго роста (профильное легирование). Чтобы упростить расчеты, рассматривалась первая краевая задача для полубесконечного тела. В начальный момент времени /=0 концентрация Zn во всех точках принималась равной нулю, и задавался произвольный закон изменения концентрации Zn от времени g(t) на границе ГС х=0, движущейся с постоянной скоростью rgm„.,/,.

Ниже приведены условия, принятые при расчете.

Начальное условие: Граничные условия:

,, С= 0 ггри д:—>-оо

С-0 при /=0 „Л

С— g(t) при х=0

Согласно [6 ], решение поставленной задачи может быть найдено в виде:

¿м* (16)

C(x,l) = exp (pi + fix) j1е*Р

4D(r-i)

о-ту

где р = —/1 = —; В - коэффициент диффузии; < - время роста.

Переход от однородного к профильному легированию позволил повысить максимальный полный КПД ЛД на основе квантоворазмерных ГС с 40-45% до 45-55%.

Изучены особенности получения резких гетеропереходов в условиях МОСГЭ при пониженном давлении. Показана ключевая роль способа формирования парогазовой смеси при помощи переключений клапанов в гребенке газораспределительной схемы. Экспериментально доказана эффективность подходов, позволяющих минимизировать возмущения при коммутационных переключениях, что является хорошей предпосылкой к получению высококачественных гетеропереходов.

Конструирование активных областей ГС 1пСаАз/(А1)ОаА5 с напряженными КЯ требует тщательного выбора состава и ширины КЯ. Выбор указанных параметров следует осуществлять в подкритической области по отношению к процессу генерации дислокаций несоответствия. Для определения допустимой геометрии ГС с КЯ в работе использовалась модель, основанная на рассмотрении баланса сил, действующих на прорастающую дислокацию. Важная особенность этой модели состоит в возможности исследования многослойных ГС с напряженными слоями произвольной геометрии и состава. Рассматривался вариант релаксации напряженной ГС парными дислокациями несоответствия (дислокационными диполями) на верхней и нижней границе напряженной активной области. Данный механизм релаксации наиболее вероятен в разрабатываемых приборных ГС, содержащих напряженную квантоворазмерную активную область в глубине ГС под прикрывающим слоем толщиной 1-3 мкм. Эффективное напряжение, являющееся движущей силой распространения дислокаций несоответствия в напряженных слоях, определялось по выражению [7*]:

"Т^Н^ТгД |-„ )~17Г' и/;

где ¡л — модуль сдвига для напряженного слоя; /» - суммарная толщина напряженной активной области, г — общая толщина ГС с учетом прикрывающего слоя; Ъ — величина вектора Бюргерса дислокации; /? = 60° — угол между вектором Бюргерса и линией дислокации; V — коэффициент Пуассона материала напряженного слоя; е — двумерная упругая деформация в ЭС, возникающая из-за разницы параметров решетки ЭС и подложки. Для ЭС 1пСаЛБ, выращенного на подложке ОэАб, е = (а/,,^., -

В случае ГС с множественными КЯ толщина активной области принималась равной сумме толщин КЯ и барьеров между ними, а эквивалентное напряжение в активной области определялось по выражению:

(18)

Значение с/хехс является критерием для оценки устойчивости ГС по отношению к генерации дислокаций несоответствия. При значениях эффективного напряжения меньше нуля ГС термодинамически устойчива к релаксации напряжения. При значении о°с„с больше нуля ГС переходит в термодинамически метастабильную область, в пределах которой должна

наблюдаться генерация дислокаций несоответствия в равновесных условиях. Однако за счет кинетических ограничений генерации дислокаций не наблюдается до определенного порогового значения эффективного напряжения («разрешенная» метастабильная область). При превышении порога плотность дислокаций резко возрастает, и такие ГС, как правило, не пригодны для приборных применений. Величина порогового эффективного напряжения зависит от условий процесса роста напряженной ГС и устанавливается экспериментально.

Пригодность ГС 1пОаА8/(А1)ОаА$ с КЯ к приборной реализации определялась по измерениям интенсивности фотолюминесценции. Установлено наличие критического значения эффективного напряжения, при превышении которого начинается активное дефектообразование (рис.6). В условиях используемых режимов МОСГЭ значение эффективного напряжения, отделяющее «разрешенную» метастабильную область от «запрещенной», составляет 0.014Цсал^ (гДе Ийалх — модуль сдвига ваАз).

Рис. 6. Экспериментальные данные по интенсивности фотолюминесценции ГС 1пОаЛ5/(А1)ОаА5 с КЯ в координатах: эквивалентное напряжение - толщина активной области (п - высокая интенсивность; ш - низкая интенсивность). Сплошная кривая -граница термодинамической устойчивости ГС к генерации дислокаций несоответствия в соответствии с (17); пунктир - граница между «разрешенной» и «запрещенной» метасгабильными областями.

Для обеспечения требуемых характеристик приборных устройств важными параметрами ГС являются однородность состава ЭС и резкость формируемых гетерограниц, особенно в случае квантоворазмерных ГС. Так как электронные и оптические свойства КЯ напрямую зависят от их формы, то исключительно важно получение максимально резких гетерограниц, поскольку протяженность гетеропереходов становится сравнимой с шириной узких КЯ и, следовательно, влияет на их свойства. В случае ГС 1пОаАБ/(А1)ОаА5 реализации указанных требований препятствует сегрегация атомов индия [8*]. В процессе роста КЯ часть атомов индия не сразу встраивается в кристаллическую решетку ЭС, а накапливается в приповерхностном адсорбционном слое и внедряется в слой позднее. Это приводит к смещению пика профиля распределения индия в сторону растущей поверхности. Для одиночной симметричной КЯ ¡пСаАБ/СаАБ/АЮаАз наблюдалось смещение пика индия к поверхности роста относительно барьеров (рис.7), а для двух близкорасположенных КЯ, помимо этого, верхняя КЯ оказалась обогащенной атомами 1п при номинально равном их содержании (рис.8). Содержание 1п в пяти последовательно формируемых КЯ сначала увеличивалось, а затем выходило на насыщение. При этом картина распределения индия имела тот же характер, что и картина распределения механических напряжений в ГС. Это указывает на определяющую роль напряжений в различии составов последовательно формируемых КЯ 1пСаАз.

Изучена эффективность ряда технологических приемов для подавления эффекта сегрегации. Показано, что варьирование температуры роста в диапазоне 670-770°С приводило лишь к небольшому относительному изменению ширины интерфейсов. Другой способ подавления сегрегации -замена материала барьерных слоев КЯ. Установлено, что введение атомов алюминия в барьерные слои увеличивает резкость интерфейсов. Так, при использовании в качестве барьера Л^^Сао^Аз вместо ОэАб ширина интерфейса в ГС с двумя КЯ 1гЮаА5 уменьшилась на 25-30%, а переход к материалу барьера А1о,зООао,7оАз позволил снизить эту величину на 30-35%.. При этом разность в содержании атомов 1п в верхней и нижней КЯ составила 15% (барьер ваАв), 3% (барьер Alo.isGao.8sAs) и 1 % (барьер Л1о ,ООа0,70А5). Отметим, что этот подход не всегда применим, так как замена материала барьера приводит к изменению геометрии КЯ, а следовательно, и к изменению ее оптических и электрических свойств.

<1, А

Рис. 7. Оже-профили распределения атомов А1 и 1п в ГС 1по2{Зао.8Л5/ОаА5/А1о.з(5ао.7Л5 с одной КЯ

о, А

Рис. 8. Оже-профилн распределения атомов А1 и 1п в ГС ¡ПогОао аАз/ОаАйЛМо 1(1307Ах с двумя КЯ

Еще один технологический прием, используемый для приближения геометрии КЯ к заданной, состоит в прерывании роста на верхнем и нижнем интерфейсах КЯ. Для повышения резкости верхней гетеро границы использовалась остановка роста в течение 10-20 секунд при температуре роста. При этом с поверхности 1гЮаА5 десорбируются аккумулированные ранее из-за сегрегации атомы индия, и гетерограница формируется более резкой. Для контроля за резкостью нижней гетерограницы использовалось предосаждение индия, заключавшееся в том, что непосредственно перед ростом КЯ ¡пСаАв осаждались один-два монослоя атомов 1п. Таким образом, компенсировался недостаток атомов индия в первые моменты роста ямы, что приводило к получению более резкого интерфейса. Использование прерываний роста на границах КЯ позволило уменьшить протяженность интерфейсов на 30-40% и увеличить интенсивность фотолюминесценции на 40-50%.

В данной работе, на основе учета физико-химических особенностей кристаллизации твердых растворов с различными коэффициентами распределения образующих их компонентов, разработан новый подход к математическому моделированию концентрационных профилей в ГС 1пОаАэ/ОаАз с КЯ, получаемых методом МОСГЭ. Особенностью данного подхода является распространение свойств растворов-расплавов на приповерхностный слой газа. Основанием этому являются высокие парциальные давления атомов ва и 1п в зоне роста, превышающие равновесные давления соответствующих металлов.

Разработана расчетная модель для построения концентрационных профилей компонентов в ГС [пОаАэ/СаАв с КЯ, базирующаяся на допущении существования вблизи межфазной границы состояния, близкого к термодинамическому равновесию. Моделирование концентрационных профилей осуществлялось совместным решением уравнений, описывающих гетерогенные равновесия и материального баланса на границе раздела фаз:

(19)

^ = ^-Уш*. •(1-*М*)-ЛГ'М = 0, (20)

а!

где Л'ь и Л'оа - количество индия и галлия в приповерхностном слое; и /ч;»

— поток индия и галлия из газовой фазы; УМ)аА, — скорость кристаллизации; х

— мольная доля 1пАб в [пСзАб; р(х) - плотность, а М(х) - молярная масса

твердого раствора состава 1пхОа,_хА5. Уравнения гетерогенных равновесий в соответствии с [9*] можно записать в виде: ¡1Т-\пГ'^х + ■(¡-х)1 = КТ- ¡п(4у/Л,у^хм) + Д<^- 7") - 0.5 • а,^

ЛГ-1ПУ1 + = ЛГ• 1п(4УоЛГ.л)+ -Г)-0.5-в^л

где Л5ан и 7'лв - энтропия и температура плавления соединений (АВ = ¡пАб, ОаАв); йлм^-сльЬ' и ан - энергия взаимодействия соответствующих компонентов (I j = 1п, О а, Ав) в твердой и жидкой фазах, соответственно, а у, - коэффициенты активности этих компонентов.

Коэффициенты активности компонентов в жидкой фазе определялись по следующим зависимостям [9*]:

й7Мпу,„ -хгСа + «„,_„-х*, + (а,„_а11 -а^)-хс„хи

Ус. =а;„-о„ '4, +(»,,,-&, -а^*)'(22)

=ай_Л +(«,„-.<, V»

Коэффициенты активности в твердой фазе определялись с учетом вклада упругой энергии, возникающей из-за рассогласования периодов решетки 1гЮаА5 и СэАб [9*]:

1 моо\А7

ЛГ-Ш^^В-т^^^к-х2] (23)

где Е,ои(х) - модуль Юнга твердого раствора состава 1пчОа,_хА5; у101){х) — коэффициент Пуассона 1пхСа|.хА$; Ыл - постоянная Авогадро; а(х) - период решетки ненапряженного 1пхОа).хА8; х.ч - параметр модели для учета упругих напряжений, зависящий от периода решетки ЭС на поверхности роста ал-: а? -"а,и

х$ —

Период решетки на поверхности роста при формировании напряженных ЭС определяли в соответствии с [10*]. В рамках данного подхода напряженная ГС разделялась на множество тонких воображаемых слоев, для каждого из которых рассматривался баланс сил и изгибающих моментов. В наших расчетах толщина воображаемого слоя принята равной периоду решетки, что дало возможность рассматривать квантоворазмерные слои:

где Fs — сила, действующая на приповерхностный воображаемый слой; -модуль Юнга приповерхностного слоя; — толщина приповерхностного воображаемого слоя; N - радиус изгиба ГС. /'¿- и Л определяли по зависимостям:

ЕД,

.........' 1,(25)

, (26)

где

5 - координата нейтральной поверхности относительно подложки; 1Г период решетки ненапряженного твердого раствора состава ¡п^а^Ав; g -количество воображаемых слоев.

Результаты моделирования концентрационных профилей индия хорошо согласуются с особенностями экспериментальных профилей индия в квантоворазмерных ГС ГпСаАэ/СгаАз, полученных при различных температурах и соотношении исходных компонентов в газовой фазе.

Например, на рис.9 представлены результаты моделирования профилей распределения атомов 1п в ГС 1п02Са,э вАБ/ваАз/А^ 3Оао?А5 с пятью КЯ с учетом и без учета механических напряжений. Лучшее соответствие с экспериментом достигнуто в случае деформируемой подложки (кривая 2), При переходе к каждой последующей КЯ содержание 1п увеличивается и затем выходит на насыщение к пятой КЯ.

Предложенная модель использована в качестве инструмента для целенаправленного поиска условий МОСГЭ квантоворазмерных ГС с требуемыми концентрационными профилями.

Комплексное использование результатов исследований закономерностей формирования многокомпонентных твердых растворов, управляемого

Рис. 9. Расчетные профили распределения атомов 1п в ГС 1п,| зОа:,;А5/ОаА5/А1озОао7Л5 с пятью КЯ (температура роста Г=720°С; соотношение потоков ТПОа/ТМ1п-7/3): 1 - без учета механических напряжений; 2-е учетом напряжений в случае деформируемой подложки; 3-е учетом напряжений в случае недеформируемой подложки.

легирования ЭС, оптимизация условий получения КЯ позволили создать технологию формирования квантоворазмерных ГС в наиболее практически значимых системах материалов: (А1)СаА5/АЮаЛз/ОаАз,

¡гЮаАБ/АЮаАа/СаАз, 1пОаА5(Р);'1пОаЛ5Р/1пР и АЮа^Ая/АИпАвЛпР.

На основе разработанных ГС с КЯ в ФГУП НИИ «Полюс» им. М.Ф. Стельмаха освоен, выпуск ЛД спектрального диапазона >.=750-1800нм. Проведенные ресурсные испытания одномодовых и многомодовых ЛД с выходной мощностью до 150 мВт и 2 Вт, соответственно, работающих в непрерывном режиме, показали, что их оценочный ресурс работы не менее 104 часов. Работоспособность импульсных ЛД проверена в широком диапазоне температур от -50 до +70°С. Установлено, что линейная плотность мощности па зеркале ЛД в момент катастрофической деградации составляла -3000 Вт/см. Это соответствует плотности оптического потока 35-40 МВт/см2, что является рекордно большой величиной для импульсных ЛД.

Следует отметить, что для разработки ЛД спектрального диапазона 1060-1100 нм на основе ГС 1пСаА5/(А1)СаА8 с КЯ требовалось

использование' специальных подходов для снижения механических напряжений в КЯ. В данной работе использовался метод компенсации напряжений КЯ 1пСаЛз при помощи барьерных слоев ОаАэР. ГпОаАя имеет постоянную решетки больше, чем подложка ОаАв, в то время как для барьерного слоя СаАэР она меньше. В результате происходит компенсация суммарных механических напряжений в районе активной области. В ходе выполненных исследований установлено, что замела барьера ОоАб на СаАзР позволяет улучшить люминесцентные характеристики ГС с КЯ в спектральном диапазоне 1060-1100 им. На основе полученных квантоворазмерных ГС (пОаАз/ОаАзР/АЮаАз в ФГУП НИИ «Полюс» им. М.Ф. Стельмаха были изготовлены одномодовые ЛД с длиной волны излучения ¿=1090 нм с шириной мезаполоскового контакта 3 мкм. Мощность одномодового излучения в непрерывном режиме генерации превышала 200 мВт при токе накачки 300 мА.

Установлено, что предел по снижению расходимости выходного излучения ЛД в плоскости перпендикулярной р-п переходу (в/) на основе традиционных симметричных ГС ограничен 20° и лимитируется генерацией мод более высокого порядка. Дальнейшее уменьшение 0± возможно при переходе к асимметричным ГС и/или к ГС с туннелыю-связанными волноводами. Проведенный комплекс работ позволил реализовать совместно концепции мощных ЛД [11*] и асимметричных волноводов [12*] и создать ГС с 0г менее 20° и длиной волны излучения 980 нм. Указанная ГС была сформирована методом МОСГЭ, и на ее основе в Физико-техническом институте нм. А.Ф. Иоффе РАН были изготовлены мощные ЛД с шириной мезаполоскового контакта 100 мкм. Выходная мощность в непрерывном режиме генерации таких ЛД достигала, соответственно 8.6 Вт и 6.8 Вт при постоянной температуре лазерного кристалла и теплоотвода. находилась в интервале 16°-19° во всем диапазоне токов накачки, что хорошо согласовалось со значениями, полученными при расчетной оценке.

Развитие идей [13*] позволило создать в данной работе ГС 1пСаДз/(Л1)СаАз с КЯ, обеспечивающие еще большее сужение диаграммы направленности выходного излучения. Оптимизация условий получения таких ГС дала возможность снизить оптические потери при сохранении высокого внутреннего квантового выхода. В ФГУП НИИ «Полюс» нм. М.Ф. Стельмаха созданы ЛД с шириной мезаполоскового контакта 100 мкм и выходной мощностью 9-10 Вт в непрерывном режиме при эффективности на

начальном участке 0.9-1.0 Вт/А. При этом <Э± оставалась на уровне 10-12°. Электротренировка таких ЛД на мощности 5 Вт в течение 1500 часов при комнатной температуре продемонстрировала спад мощности на 2-3 %.

Проведенный комплекс работ позволил разработать высококачественные ГС с повышенной однородностью параметров по площади пластины диаметром 51 мм. Это дало возможность создать на их основе в ФГУП НИИ «Полюс» им. М.Ф. Стельмаха мощные линейки ЛД с длиной волны излучения Д=808 нм. Показано, что линейность ВтАХ сохранялась вплоть до максимального значения 160 Вт при длительности импульса 0.2 мс при частоте 20 Гц. Пороговый ток таких линеек ЛД лежал в пределах 20-25А, а наклон ВтАХ на начальном участке (до токов накачки 100А) составлял 1.2 Вт/А. Тренировка линеек ЛД в течение 106 импульсов не привела к заметному ухудшению их выходных характеристик. В ФГУП НПП «Инжект» на основе разработанных квантоворазмерных ГС изготовлены матрицы импульсных ЛД с выходной мощностью до 6000 Вт.

Важно отметить, что разработанная технология формирования новых квантоворазмерных ГС АЮаГпАг позволила создать в ФГУП НИИ «Полюс» им. М.Ф. Стельмаха на их основе высокотемпературные одномодовые ДД с длиной волны излучения 1.3 и 1.55 мкм. Характеристическая температура таких ЛД - Гв^О-ЭОК, что выше, чем у аналогичных приборов на основе Са1пА5р. Это обеспечивает работоспособность ЛД при повышенных температурах без их принудительного охлаждения. Максимальная выходная мощность излучения ЛД, изготовленных в Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе РАН па основе разработанных ГС АЮа1пА5, в одномодовом режиме при непрерывной накачке достигала 300 мВт. На рис.10 представлены результаты исследования ватт-амперных характеристик (ВтАХ) ЛД в диапазоне температур 20-80°С. Видно, что в исследуемом диапазоне наклон ВтАХ остается неизменным. Анализ этих данных дает значение Т0 порядка 103К. Для сравнения, здесь же представлена температурная зависимость ВтАХ ЛД, изготовленных на основе ГС Оа!пАзРЛпР. Видно, что с ростом температуры наклон ВтАХ уменьшается, и предельная выходная мощность излучения не достигает 5 мВт. Значение Т0 в диапазоне температур 20-80°С для таких ЛД закономерно ниже (Т0~ 55К). Проведенная электротермотренировка ЛД на основе квантоворазмерных ГС АЮа1пА5 при +70°С продемонстрировала практически неизменную выходную мощность (10 мВт) в течение более чем 5000 часов испытаний,

з

ь

ш

а."

2 1 О

О 20 40 60 80 100

I, мА

Рис. Ю. Семейство ватт-амперных характеристик одномодовых ЛД с длиной волны излучения Х=1.3 мкм при различных температурах (Г=20, 40, 60 и 80°С): сплошная линия - ЛД на основе ГС АЮаГпАзЛпР; пунктирная линия - ЛД на основе ГС СаГпЛзРЛпР.

что позволяет оценить прогнозируемый срок службы величиной не менее 5x10" ч.

В четвертой главе представлены результаты разработки технологии формирования квантоворазмерных ГС для СЛД. Использование ГС с квантоворазмерной активной областью позволяет увеличить полуширину спектра СЛД в несколько раз.

Основное преимущество КЯ по сравнению с объемной активной областью состоит в возможности реализовать излучательную рекомбинацию электронов с нескольких разнесенных по энергиям уровней. Следовательно, управляя положением уровней посредством изменения геометрии ГС с КЯ, можно управлять формой спектра СЛД. Однако эти изменения не могут быть произвольными, что накладывает ограничения на выбор геометрии. В работе сформулированы требования к активной области СЛД, оптимизирована геометрия ГС с КЯ, и разработана технология формирования таких ГС методом МОСГЭ.

Из полученных квантоворазмерных ГС ((А1)ОаА&'АЮаА$/СаА5, 1пСаАз/АЮаА5/СаА5,1пСаА5(Р)ЛпСаАвР/1пР и АЮаТпАв/АНпАБЛпР) в ООО «Суперлюминесцентные диоды» изготовлены СЛД, и изучены их характеристики. Полученные СЛД демонстрировали спектральную характеристику с увеличенной полушириной до ¿Ц=50-100 нм при медианной длине волны Д„=800-1600 нм.

Для сравнения, например, полуширина спектра СЛД с Д.,=840 нм, построенного на основе ГС без КЯ, составляет 18-22 нм. Семейство типичных спектральных характеристик СЛД на основе ГС 1пОаЛз/АЮаА5 с КЯ представлено на рис.11. Видно, что с увеличением тока накачки в генерацию вовлекается второй уровень размерного квантования электронов в КЯ, что расширяет спектр излучения. Максимальная полуширина достигается при одинаковой интенсивности пиков. Показано, что использование квантоворазмерных ГС (А1)СаА.5/АГСаА5 для создания СДД позволяет достигнуть значительного выигрыша по энергопотреблению по сравнению с приборами, изготовленными на основе ГС без КЯ. Особенно

Рис. 11. Семейство спектральных характеристик СЛД на основе разработанных ГС 1пСаАя/АЮаЛ8 с КЯ при различных токах накачки.

сильно это проявляется при высоких температурах окружающей среды. Так, при +93°С достигается трёхкратный выигрыш по рабочим токам и 20-25% выигрыш по энергопотреблению.

Все СЛД, изготовленные из ГС с КЯ, прошли ускоренную электротермотренировку. Согласно полученным результатам, прогнозируемый срок службы таких приборов составляет не менее 104 часов при выходной мощности 3-5 мВт.

С недавних пор большое внимание стало также уделяться СЛД с Я„= Ю00-1100 нм для применения в офтальмологических системах оптической когерентной томографии. Поэтому актуально стоял вопрос оптимизации ГС 1пСаА5/А10аА5 с целью повышения выходной мощности и уширения спектра излучения в данной области длин волн. Задача оптимизации геометрии КЯ 1пСаАз для расширения спектра излучения в данном случае была дополнительно осложнена требованием - не превысить критические условия на образование дислокаций несоответствия. В результате проведенной работы удаюсь создать квантоворазмерную ГС ГпСаАБ/АЮаАз, и в ООО «Суперлюминесцентные диоды» изготовить на ее основе СЛД с двумя спектральными максимумами в областях 970-980 нм и 1020-1030 нм. Максимальная ширина спектра достигала величины ЛЛ= 120 нм при выходной мощности 1-2 мВт и снижалась до /)Я=105-110 нм при увеличении выходной мощности до 55-60 мВт. Следует отметить, что но полученным значениям как полуширины спектра излучения, так и выходной мощности СЛД, созданные на разработанной в данной работе ГС [пОаАб/АЮаАв, значительно превосходят как серийно выпускаемые СЛД данного спектрального диапазона, так и лабораторные образцы с рекордными значениями указанных параметров.

В пятой главе рассмотрены исследования по разработке технологии формирования квантоворазмерных ГС для ИК-ФП со спектральной чувствительностью 3-5 и 8-12 мкм. Принцип работы ИК-ФП на ГС с КЯ основан на внутрнзонных переходах электронов между уровнями размерного квантования, сформированными в зоне проводимости КЯ (ОаАБ или 1пОаАз), ограниченных более широкозонным материалом барьера (АЮаАз). Изменяя геометрию КЯ (ширину КЯ и высоту барьера), можно управлять величиной энергетического зазора между уровнями и, как следствие, максимумом спектра фоточувствительности такой ГС с КЯ.

В работе выполнена оценка положения уровней размерного квантования электронов в КЯ (1п)ОаА5/АЮаЛз в рамках одноэлектронного приближения с рассмотрением случая прямоугольных КЯ в соответствии с [14 ]- В результате анализа зависимостей положения максимума спектра фоточувствительности от геометрии КЯ для ГС (1п)ОаА5/АЮаА5 определены конструкции КЯ, оптимальные для создания ИК-ФП на спектральный диапазон 3-5 и 8-12 мкм. При выборе геометрии КЯ важно не только контролировать величину энергетического зазора между уровнями для управления положением максимума фоточувствительности, но и отслеживать положение второго уровня размерного квантования относительно края потенциального барьера. Последнее оказывает существенное влияние на полуширину спектра и обнаружитсяьную способность, что необходимо учитывать при проектировании ГС с КЯ (рис.12). Для практической реализации таких ГС необходимо с высокой точностью и воспроизводимостью управлять шириной КЯ (1п)ОаАз и уровнем их легирования, обеспечивать получение барьерных слоев АЮаАБ заданного состава с высоким структурным совершенством и низкой фоновой концентрацией примесей при максимально резких гетерограницах КЯ. Помимо этого, для формирования ГС с КЯ с требуемыми характеристиками необходимо в одном ростовом процессе вырастить ЭС нескольких различных материалов высокого качества. При выращивании ГС с КЯ для линеек ФП или матричных ФП одним из ключевых параметров, влияющих на качество прибора, является однородность распределения параметров (толщин ЭС, составов твердых растворов и уровней легирования) по площади эпитаксиальной пластины. Однородность распределения параметров зависит как от конструкции эпитаксиальной установки, так и от режимов эпитаксиального роста. Оптимизация указанных параметров позволила достигнуть однородности ЭС по толщине на уровне 5%, по составу твердых растворов ~ 3% и по уровню легирования ~ 10%. Это делает возможным использование таких ГС с КЯ для создания матричных фотоприемников большого формата.

В ФГУП НПП «Пульсар» на основе разработанных квантоворазмерных ГС (1п)(ЗаА5/АЮаА5 изготовлены тестовые ИК-ФП, и исследованы их характеристики. Тестовые ФП продемонстрировали обнаружительную способность 0*= 3-7х]0'° см-Гц"2-Вт"' в максимуме спектральной чувствительности при длине волны А„ют= 8.5-11.0 мкм и температуре 60 К и

1.2x10" 1,0x10" £8,0x10'° 'зб.ОхЮ™

СаАв/М^а, хАз КЯ а =50 Е

а)

02,0x10™ 0,0 35 30 25 ^ 20

5 15 <

10 5

300 250 200

И) т

ш-150 <

100 50

1-й уровень

0,24

0,26

б)

0,28

х(А1Аз), мол. доля

0,30

0,32

Рис. 12. Зависимость обнаружите л ьнок способности (а) и относительной полуширины спектра фоточувствительности (б) ГС ОаА5/АЮаАз с КЯ от высоты потенциального барьера и взаимного расположения уровней размерного квантования электронов (в) в КЯ толщиной 50Л.

обнаружительную способность В*= 1-5x10 см- в максимуме

спектральной чувствительности при длине волны А„Ю1= 4.5-5.0 мкм и температуре 77 К. В результате проведенной работы были созданы двухспектральные ГС с КЯ приборного качества. В ФГУП НИИ «Полюс» им. М.Ф. Стельмаха были изготовлены тестовые двухспектральные ИК-ФП, а в ФГУП НПП «Пульсар» исследованы их характеристики. Установлено, что обнаружительная способность в каждом из диапазонов не уступает значениям, полученным для односпектральных ИК-ФП. В Институте физики полупроводников СО РАН из разработанных ГС СаАз/АЮаАв с КЯ были

изготовлены матричные фотоприемники формата 320x256, с максимумом спектра фоточувствительности 9.2 мкм. Продемонстрировано изображение, полученное при Г=70К. Данные матричные ФП с КЯ характеризовались средней разностью температур, эквивалентной шуму на уровне 29 мК. Представленный результат соответствует мировому уровню и демонстрирует хорошие перспективы использования метода МОСГЭ для создания ГС для приборов данного класса.

В шестой главе приведены результаты разработки технологии формирования ГС для полупроводниковых ФК. Традиционные фотокатодные ГС состоят из достаточно толстых ЭС (порядка 2-5 мкм) и, как правило, формируются методом жидкофазной эгштаксии [15*]. Значительный разброс параметров по площади пластины, трудности с использованием подложек большого диаметра, сложность формирования резких гетеропереходов затрудняют достижение предельных характеристик полупроводниковых ФК. МОСГЭ позволяет преодолеть указанные трудности, а использование тонких слоев нанометрового диапазона толщин дает возможность значительно расширить спектральные характеристики ФК.

В настоящее время основой для промышленного производства ЭОП 3-го поколения являются ФК на основе ГС AlGaAs/GaAs. Проведенная в данной работе оптимизация условий эпитаксиального роста как отдельных слоев, входящих в состав фотокатодной ГС, так и всей ГС в целом, и модернизация ростового оборудования позволили освоить промышленный выпуск фотокатодных ГС AlGaAs/GaAs, пригодных для серийного производства ЭОПов 3-го поколения в ОАО «Катод». Проведена работа по снижению дефектности ГС, что влияет на чистоту поля зрения и деградационную стойкость ФК при диффузионной сварке со стеклом. Кроме того, введение тонкого буферного слоя AIGaAs на поверхности ГС позволило расширить ее рабочий диапазон чувствительности в УФ-область. Оптимизированы толщина и состав ЭС AIGaAs, что привело к сдвигу коротковолновой границы спектрального диапазона и существенному увеличению квантовой эффективности ФК в этой области. Созданные в ОАО «Катод» экспериментальные ФК продемонстрировали интегральную чувствительность на уровне 1500-1800 мкА/лм и спектральную чувствительность на длине волны 460 нм порядка 100 мА/Вт, сравнимую с аналогичной величиной на длине волны 850 нм, равной 150 мА/Вт. В Инсттуте физики полупроводников СО РАН из разработанных ГС

Рис. 13. Спектральные характеристики ФК на основе разработанных ГС СаЛв/ЛЮаАз с буферными слоями ЛЮаАн различной толщины-, пуню-ир - <¿=1.5-2.5 мкм; сплошная кривая-¿/=10-50 нм.

СаАв/АЮаАБ были изготовлены ФК с квантовой эффективностью 42 % и с коротковолновым краем спектральной чувствительности до 350 нм (рис.13), что заметно превышает характеристики традиционных ФК. Лучшие образны продемонстрировали квантовую эффективность до 48%, интегральную чувствительность до 2500 мкА/лм и границу коротковолновой чувствительности в районе 315 нм.

В работе проведен комплекс исследований, направленных на получение ГС, пригодных для создания на их основе ФК, чувствительных в зеленой области спектра. Лучшие результаты достигнуты для ГС Са1пР/АЮа1пР/СаА5. Проведена оптимизация процессов формирования ЭС Са1пР высокого кристаллического совершенства с оптимальным уровнем легирования. В ОАО «Катод» из полученных ГС изготовлены ФК и изучены их характеристики. Квантовая эффективность на отдельных образцах достигала 30% и оставалась практически неизменной в спектральном диапазоне 460-620 нм. Спектральная чувствительность на длине волны 550нм составляла величину порядка 120 мА/Вт.

Для совместной работы с лазерными системами с длиной волны излучения 1.06 мкм, актуально стояла задача разработки полупроводниковых ФК с расширенным до 1.1 мкм диапазоном чувствительности. Стандартные ФК в системе GaAs/AlGaAs характеризуются длинноволновой границей чувствительности активной области GaAs в диапазоне 870-900 нм. В работе показано, что сдвиг чувствительности в требуемый диапазон осуществим с применением ГС IriGaAs/AlInGaAs/GaAs. Основная проблема, возникающая при их формировании, состоит в рассогласовании периодов кристаллической решетки ЭС InGaAs и подложки GaAs. Ее решение требует введения в ГС переходных буферных слоев. В ходе работы было проанализировано влияние различных типов буферных слоев, и проведена комплексная оптимизация конструкции ГС InGaAs/AlinGaAs/GaAs. Из полученных ГС в ОАО «Катод» были изготовлены ФК с интегральной чувствительностью порядка 1000 мкА/лм и спектральными чувствительностями 120 и 1,0 мА/Вт на длине волны 850 нм и 1.06 мкм, соответственно.

В приложениях представлены акты внедрения результатов работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ II ВЫВОДЫ

1. На основе комплексного исследования процесса получения и легирования ЭС на основе соединений AlnBv и их твердых растворов установлены закономерности влияния технологических факторов процесса МОСГЭ при пониженном давлении на скорость роста, электрофизические и структурные свойства ЭС.

2. Теоретические и экспериментальные исследования процесса формирования КЯ, разработка методов улучшения их оптических характеристик, изучение их влияния на рабочие параметры приборов позволили разработать специальные технологические приемы по получению резких гетерограниц и высококачественных КЯ в условиях МОСГЭ, что привело к повышению эксплуатационных характеристик полупроводниковых приборов, использующих КЯ в качестве активной области.

3. Результаты исследований явились основой для разработки технологии формирования многослойных многокомпонентных ГС для ЛД, СЛД, матричных ИК-ФП с КЯ и полупроводниковых ФК.

4. Оптимизация процессов получения квантоворазмерных лазерных ГС позволила увеличить внутренний квантовый выход ЛД, снизить их

внутренние оптические потери и увеличить выходную мощность. Результатом явилось освоение выпуска лазерных ГС в следующих системах материалов (Al)GaAs/AlGaAs/GaAs, InGaAs/AIGaAs/GaAs, InGaAs(P)/InGaAsP/InP и AlGalnAs/AlInAs/InP и создание на их основе мощных многомодовых и одномодовых ЛД непрерывного и импульсного режима работы для спектрального диапазона 0.75-1.1 и 1.3-1.8 мкм. Реализована выходная мощность многомодовых ЛД в непрерывном режиме работы до 8-10 Вт с апертурой излучения 100 мкм и одномодовых - до 200-300 мВт с апертурой излучения 3-5 мкм. Импульсные лазерные диоды демонстрировали выходную мощность до 50-60 Вт (10 кГц, 100 не), а линейки лазерных диодов - до 150-200 Вт (10 кГц, 1 мкс). Оптимизированные ГС позволили снизить расходимость лазерного излучения в плоскости, перпендикулярной р-п переходу, до величины 10-22° при сохранении остальных характеристик на указанном уровне.

5. На основе расчетных оценок и экспериментальных исследований влияния положения уровней в КЯ на ширину спектра СЛД разработаны конструкции ГС, и оптимизированы режимы их роста для получения приборов с шириной спектра до 50-120 нм в спектральном диапазоне 0.78-1.1 и 1.3-1.6 мкм.

6. Выполнена теоретическая оценка фотоэлектрических параметров ИК-ФП, основанных на внутризонных переходах в КЯ, и экспериментально изучены особенности формирования фотоприемных ГС с множественными КЯ. Проведенный комплекс исследований позволил оптимизировать режимы роста многослойных квантоворазмерных ГС с требуемыми характеристиками и создать на их основе матричные ИК-ФП, чувствительные в диапазонах 3-5 (InGaAs/AlGaAs) и 8-12 мкм (GaAs/AlGaAs). Тестовые ФП без специальных устройств ввода излучения показали обнаружительную способность D*=2-5xl0lcl смТц"2Вт~' в максимуме спектральной чувствительности при длине волны А,„„,=9-10 мкм и температуре 60 К; и D*=3-6xl0'° смТп'^Вт"1 в максимуме спектральной чувствительности при длине волны Хшах= 4.55.0 мкм и температуре 77 К. Разработаны и получены двухспектральные квантоворазмерные ГС для ИК-фотоприемников, обеспечивающих одновременную фоточувствительность в диапазонах 3-5 и 8-12 мкм и обладающих аналогичными параметрами. Такие ИК-

фотоприемники «смотрящего» типа обеспечивают возможность создания нового поколения сверхчувствительных тепловизоров без пространственного сканирования изображения.

7. В результате изучения особенностей процесса формирования ГС для полупроводниковых ФК в условиях МОСГЭ и оптимизации условий их роста разработаны и созданы ГС для полупроводниковых ФК с расширенным в УФ область диапазоном 0.35-0.9 мкм (GaAs/AlGaAs/GaAs), с чувствительностью в зеленой области спектра 0.5-0.65 мкм (InGaP/AlInGaP/GaAs, GaAsP/GaAs) и со сдвинутым в длинноволновую область краем чувствительности 0.55-1.1 мкм (InGaAs/AIGalnAs/GaAs). Организован промышленный выпуск фотокатодных ГС GaAs/AlGaAs с высокой однородностью параметров на подложках большой площади, пригодных для создания на их основе ЭОП 3-го поколения.

8. В результате выполненной работы разработана технология получения многослойных многокомпонентных ГС на основе соединений AinBv методом МОСГЭ, позволившая создать и освоить в промышленном производстве ряд квантоворазмерных ГС, предназначенных для изготовления на их основе свыше 50 моделей излучающих и фотоприемных приборов.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Безотосный В.В., Давыдова Е.И., Залевсклй И.Д., Коняев В.П., Мармалюк

A.A., Падалица A.A., Шишкин В.А. Мощные диодные лазеры с длиной волны 1.06мкм на основе AlGaAs/InGaAs/GaAs с уменьшенной расходимостью в плоскости, перпендикулярной р-n переходу // Квантовая электроника. 1999. Т. 27. №1. С. I -2.

2. Залевский И.Д., Булаев П.В., Мармалюк A.A., Падалица A.A., Куликов

B.Б., Кригель В.Г. Выращивание квантоворазмерных структур AiGaAs/GaAs для фотоприемников, работающих в спектральном диапазоне 8-12 мкм, методом МОС-гидридной эпитаксии // Материалы электронной техники. Известия вузов. 1999. №3. С. 8 — 11.

3. Zalevsky I.D., Bezotosny V.V., Davidova ЕЛ., Koniaev V.P., Marmalyuk A.A., Padalitsa A.A., Shishkin V.A. AlGaAs/InGaAs/GaAs High-Power 1060 nm Diode Lasers with Reduced Fast Axis Divergence // Advanced High-Power Lasers and Applications. Proceedings of SPIE. 2000. V. 3889. P. 566-571.

4. Marmalyuk A.A., Govorkov О.1., Petrovsky A.V., Nikitin D.B., Padalitsa A.A., Bulaev P.V., Budkin I.V., Zalevsky I.D. Influence of Aluminum Content in Barrier on Indium Distribution in InGaAs/AlGaAs Quantum Wells Grown by MOCVD // Proceedings of 9th Int. Symp. «Nanostructures: Physics and Technology», St Peterburg, Russia, June 18-22, 2001. P. 63 - 66.

5. Косарев A.M., Крапухин B.B., Мармалюк A.A. Компьютерный расчет равновесных фаз при эпитаксии арсенида галлия в системе Ga(C2H5)3-AsH3-H20-H2 И Материалы электронной техники. Известия вузов. 2001. №З.С. 56-58.

6. Marmalyuk А.А., Govorkov O.I., Petrovsky A.V., Nikitin D.B., Padalitsa A.A., Bulaev P.V., Budkin I.V., Zalevsky I.D. Influence of Barrier Layers on Indium Segregation in Pseudomorphic InGaAs/(AI)GaAs Quantum Wells Grown by MOCVD // Nanotechnology. 2001. V. 12. P. 434 - 436.

7. Абазадзе Ю.В., Безотосный В.В., Гурьева Т.Г., Давыдова Е.И., Загтевский И.Д., Зверев Г.М., Лобинцов А.В., Мармалюк А.А., Сапожников С.М., Симаков В.А., Успенский М.В., Шишкин В.А. 150-ваттные квазинепрерывные диодные линейки на основе гегероструктур AlGaAs/GaAs с длиной волны 808 нм и улучшенными тепловыми параметрами // Квантовая электроника. 2001. Т. 31. № 8. С. 659 - 660.

8. Косарев A.M., Крапухин В.В., Мармалюк А.А. Кинетика роста эпитаксиальных слоев GaAs в системе триэтилгаллий-арсин-водород в горизонтальном реакторе // Материалы электронной техники. Известия вузов. 2001. №4. С. 56-58.

9. Булаев П.В., Мармалюк А.А., Падалица А.А., Никитин Д.Б., Петровский

A.В., Залевский И.Д., Коняев В.П., Оськин В.В., Зверков М.В., Симаков

B.А., Зверев Г.М. Мощные полупроводниковые лазеры на основе квантоворазмерных напряженных структур в системе InGaAs/(Al)GaAs спектрального диапазона 0,89 - 1,06 мкм с малой расходимостью излучения // Квантовая электроника. 2002. Т. 32. № 3. С. 213-215.

10.Булаев П.В., Говорков О.И., Залевский И.Д., Кригель В.Г., Мармалюк А.А., Никитин Д.Б., Падалица А.А., Петровский А.В. Влияние особенностей гетероструктур с квантовыми ямами InGaAs/(Al)GaAs, полученных методом МОС-гидридной эпитаксии, на спектр излучения одномодовых лазерных диодов // Квантовая электроника. 2002. Т. 32. № 3.

C.216 —218.

11.Akchurin R.Kh., Andrecv A.Y., Govorkov O.I., Marmalyuk A.A.,. Petrovsky A.V. The Influence of Elastic Stresses During Growth of (Al)GaAs/lnGaAs/(Al)GaAs Quantum Well Heterostructures on Indium Distribution // Applied Surface Science. 2002. V. 188. № 1-2. P. 209 - 213.

12.Marmalyuk A.A., Govorkov O.I., Petrovsky A.V., Nikitin D.B., Padalitsa A.A., Bulaev P.V., Budkin I.V., Zalevsky I.D. Investigation of Indium Segregation in InGaAs/(A!)GaAs Quantum Wells Grown by MOCVD // J. Ciyst. Growth. 2002. V. 237 - 239. Pt. 1. P. 264 - 268.

13.Булаев П.В., Капитонов В.А., Лютецкий A.B., Мармаднж A.A., Никитин Д.Б., Николаев Д.Н., Падалица A.A., Пихтин H.A., Бондарев А.Д., Залевский И.Д., Тарасов И.С. InGaAs/GaAs/AlGaAs-лазсры с широким контактом, полученные методом МОС-гидридной эпитаксии // Физика и техника полупроводников. 2002. Т. 36. № 9. С. 1144 - 1148.

14.Marmalyuk A.A., Nikitin D.B., Padalitsa A.A., Bulaev P.V., Zalevsky I.D. Delta Doping of GaAs and AIGaAs Grown by MOCVD// Proceedings of XXVI Workshop on Compound Semiconductor Devices and Integrated Circuits. Chernogolovka, Russia, 21-25 May 2002. P. 9 - 10.

15.Bulaev P.V., Padalitsa A.A., Nikitin D.B., Marmalyuk A.A., Zalevsky I.D. Carbon Doping of GaAs and AIGaAs Grown by MOCVD // Proceedings of XXVI Workshop on Compound Semiconductor Devices and Integrated Circuits. Chernogolovka, Russia, 21-25 May 2002. P. 11 - 12.

16.Акчурин P.X., Андреев А.Ю., Говорков О.И., Мармалюк A.A., Петровский A.B. Влияние напряжений на перераспределение индия в квантовых ямах InGaAs/GaAs // Труды VIII Международной научно-технической конференции Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники. Дивноморское, Россия. 14-19 сентября 2002г. С. 32 -35.

17.Акчурин Р.Х., Андреев А.Ю., Булаев П.В, Залевский И.Д., Мармалюк

A.A., Никитин Д.Б., Падалица A.A. Оптимизация профиля легирования в гетероструктурах для лазерных диодов, полученных методом МОС-гидридной эпитаксии // Труды VIII Международной научно-технической конференции Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники. Дивноморское, Россия. 14-19 сентября 2002г. С. 176 -178.

18.Крюкова И.В., Мармалюк A.A., Матвиенко Е.В., Поповичев В.В., Симаков

B.А., Чельный A.A., Чуковский H.H. Перспективные полупроводниковые

лазеры с мощностью излучения до 200 мВт для межспутниковых оптических линий связи // Вестник Московского государственного технического универститета. Серия «Приборостроение». 2002. №3 (48). С. 18-33.

19.Косарев A.M., Крапухин В.В., Мармалюк A.A. Термодинамический расчет распределения кислорода при получении эпитаксиальиых слоев AlxGa,. xAs из системы Ga(C2H5)3 - А1(СН3)3 — AsHj - Н20 — Н2 И Материалы электронной техники. Известия вузов. 2002. №4. С. 63-65.

20.Богатов А.П., Дракин А.Е., Плисюк С.А., Стратонников A.A., Кобякова М.Ш., Зубанов A.B., Мармалюк A.A., Падалица A.A. Низкочастотные флуктуации интенсивности в мощных одномодовых гребневых полупроводниковых лазерах на основе квантоворазмерных гетероструктур InGaAs/AIGaAs // Квантовая электроника. 2002. Т. 32. № 9. С. 809 - 814.

21.Поповичев В.В., Давыдова Е.И., Мармалюк A.A., Симаков A.B., Успенский М.Б., Чельный A.A., Богатов А.П., Дракин А.Е., Плисюк С.А., Стратонников A.A. Мощные поперечно-одномодовые полупроводниковые лазеры с гребневой конструкцией оптического волновода // Квантовая электроника. 2002. Т. 32.№ 12. С. 1099-1104.

22.Bulaev P.V., Marmalyuk A.A., Padalitsa A.A., Nikitin D.B., Zalevsky i.D., Kapitonov V.A., Nikolaev D.N., Pikhtin N.A., Lyutetskiy A.V., Tarasov I.S. Comparision of Carbon and Zinc p-clad Doped LP MOCVD Grown InGaAs/AIGaAs Low Divergence High-power Laser Heterostructures // J. Cryst. Growth. 2003. V. 248. P. 114 - 118.

23 .Василевская Л.М., Кузнецов Ю.А., Куликов В.Б., Хатунцев А.И., Будкин И.В., Булаев П.В., Залевский И.Д., Мармалюк A.A., Никитин Д.Б., Падалица A.A. Петровский A.B. Фотоэлектрические характеристики структур с квантовыми ямами, чувствительных в диапазоне 3-5 мкм, выращенных методом МОС-гидридной эпитаксии И Прикладная физика. 2003. №5. С. 76-78.

24.Андронов A.A., Дроздов М.Н., Зинченко Д.И., Мармалюк A.A., Нефедов И.М., Ноздрин Ю.Н., Падалица A.A., Соснин A.B., Устинов A.B., Шашкин В.И. Транспорт в сверхрешетках со слабыми барьерами и проблема терагерцового блоховского генератора // Успехи физических наук. 2003. Т. 173. №7. С. 780-783.

25.Булаев П.В., Мармалюк A.A., Падалица A.A., Никитин Д.Б., Рябоштан Ю.А., Залевский И.Д. Получение гетероструктур на основе GaAs и InP для

приборов СВЧ-техники и оптоэлектроники методом МОС-гидридной эпитаксии // Материалы XIII Отраслевого координационного семинара по СВЧ-технике. Нижний Новгород, 27-29 августа 2003г. С. 217 - 222.

26.Слипченко С.О., Пихтип H.A., Фетисова Н.В., Хомылев М.А., Мармалюк

A.A., Никитин Д.Б., Падалица A.A., Булаев П.В., Залевский И.Д., Тарасов И.С. Лазерные диоды (X =0.98 мкм) с узкой диаграммой направленности и низкими внутренними оптическими потерями // Письма в ЖТФ. 2003. Т. 29. №23. С. 26-33.

27.Мармалюк A.A. Легирование GaAs в условиях МОС-гидридной эпитаксии // Материалы электронной техники. Известия вузов. 2004, №3. С. 14—18.

28.Мамедов Д.С., Мармалюк A.A., Никитин Д.Б., Якубович С.Д., Прохоров

B.В. Двухпроходные суперлюминесцентные диоды с пониженным энергопотреблением на основе многослойной квантоворазмерной (GaAl)As- гетероструктуры // Квантовая электроника. 2004. Т. 34. №3. С. 206-208.

29.Акчурин Р.Х., Берлинер Л.Б., Мармалюк A.A. Использование квазижидкого приближения приграничного слоя газовой фазы при моделировании концентрационных профилей гетероструктур InGaAs/(Al)GaAs с квантовыми ямами, получаемых методом МОС-гидридной эпитаксии // Конденсированные среды и межфазные границы. 2004, т. 6, №4, с. 422 - 425.

30.Andronov A.A., Drozdov M.N., Zinchenko D.I., Nozdrin Y.N., Sosnin A., Ustinov A., Shashkin V.l., Marmalyuk A.A., Padalitsa A.A. Transport in Narrow Minigap Superlattices and the Terahertz Bloch Oscillator // Semicond. Sei. Technol. 2004. V. 19. № 4. P. S96-S98.

31.Мармалюк A.A. Получение GaAs методом МОС-гидридной эпитаксии // Материалы электронной техники. Известия вузов. 2004. №4. С. 21 - 24.

32.Падалица A.A., Будкин И.В., Сабитов Д.Р., Никитин Д.Б., Булаев П.В., Мармалюк A.A. Исследование спектра фоточувствительности гетероструктур с квантовыми ямами GaAs/AlGaAs, полученных методом МОС-гидридной эпитаксии // Материалы Совещания Нанофотоника, Нижний Новгород, Россия, 2-6 мая 2004г., С. 235 - 237.

33.Акчурин Р.Х., Андреев А.Ю., Булаев П.В., Залевский И.Д., Мармалюк A.A., Никитин Д.Б., Падалица A.A. Управление профилем легирования цинком гетсроструюгур AlGaAs/GaAs, получаемых методом МОС-

гидридной эпитаксии // Неорганические материалы. 2004. Т. 40. № 8. С. 787-790.

34.Акчурин Р.Х., Андреев А.Ю., Берлинер Л.Б., Мармалюк A.A. Моделирование концентрационных профилей индия в квантоворазмерных гетероструктурах InGaAs/GaAs, формируемых методом МОС-гидридной эпитаксии II Труды девятой международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники». Дивноморское (Россия), 12-17 сентября 2004 г. С. 249 -252.

35. Давыдова Е.И., Зубанов A.B., Мармалюк A.A., Успенский М.Б., Шишкин В.А. Одномодовые лазеры с гребневидным элементом, сформированные в источнике трансформаторно-связанной плазмы // Квантовая электроника. 2004. Т. 34. №9. С. 805 - 808.

36.Акчурин Р.Х., Берлинер Д.Б., Мармалюк A.A. Использование квазижидкого приближения приграничного слоя газовой фазы при моделировании концентрационных профилей гетероструктур InGaAs/GaAs с квантовыми ямами, получаемых методом МОС-гидридной эпитаксии // Материалы II Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах». Т. 1. г. Воронеж,Россия. 10-15 октября 2004г. С. 223-226.

37.Мармалюк A.A. Закономерности образования трехкомпопентных твердых растворов в условиях МОС-гидридной эпитаксии // Материалы электронной техники. Известия вузов. 2005. №1. С. 17 - 23.

38.Мармалюк A.A. Получение четырехкомпонентных твердых растворов методом МОС-гидридной эпитаксии // Материалы электронной техники. Известия вузов. 2005. №2. С. 25 - 31.

39.Мармалюк A.A. Формирование гетероструктур с квантовыми ямами для ИК-фотоприемников на внутризонных переходах методом МОС-гидридной эпитаксии // Материалы симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника». Нижний Новгород, Россия. 25-29 марта 2005 г. С. 82 -85.

40.Акчурин Р.Х., Берлинер Л.Б., Мармалюк A.A. Математическое моделирование концентрационных профилей квантоворазмерных гетероструктур InGaAs/GaAs // Сборник трудов XVIII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях». Казань, 31 мая - 2 июня 2005 г..Т. 9. С. 10 - 14.

41.Дураев В.П., Мармалюк A.A., Падалица A.A., Петровский A.B., Рябоштан Ю.А., Сумароков М.А., Сухарев A.B. Влияние барьерных слоев GaAsP на параметры лазерных InGaAs/AlGaAs-диодов спектрального диапазона 1050-1100 нм // Квантовая электроника. 2005. Т. 35. № 10. С. 909 -911.

42.Акчурин Р.Х., Берлинер Л.Б., Мармалюк A.A. Сегрегационные явления при формировании гетероструктур InGaAs/AlGaAs с одиночными и множественными квантовыми ямами // Материалы Международной научной конференции «Тонкие пленки и наноструктуры» Москва, 22-26 ноября 2005 г. Ч. 1. С. 15 - 18.

43.Будкин И.В., Сухарев A.B., Сабитов Д.Р., Падалица A.A., Мармалюк A.A. Гетероструктуры с квантовыми ямами для ИК-фотоприемников спектральных диапазонов 3-5 и 8-12 мкм // Материалы Международной научной конференции «Тонкие пленки и наноструктуры» Москва, 22-26 ноября 2005 г. Ч. 1. С. 96 - 99.

44.Мармалюк A.A. МОС-гидридная эпитаксия квантоворазмерных наногетероструктур для приборов оптоэлектроники и ИК-техники // Материалы Международной научной конференции «Тонкие пленки и наноструктуры». Москва, Россия, 22-26 ноября 2005 г. Ч. 1. С. 110-112.

45.Дураев В.П., Мармалюк A.A., Падалица A.A., Рябоштан Ю.А., Петровский A.B., Сухарев A.B. Особенности получения напряженных квантовых ям InGaAs для лазерных диодов с длиной волны излучения 1.06 мкм // Материалы Международной научной конференции «Тонкие пленки и наноструктуры» Москва, 22-26 ноября 2005 г. Ч. 2. С. 164- 167.

46.Лапин П.И., Мамедов Д.С., Мармалюк A.A., Падалица A.A., Якубович С. Д. Мощные и широкополосные суперлюминесцентные диоды спектрального диапазона 1000—1100 нм // Квантовая электроника. 2006. Т. 36. №4. С. 315-318.

47.Андреев А.Ю., Лешко А.Ю., Лютецкий A.B., Мармалюк A.A., Налет Т.А., Падалица A.A., Пихтин H.A., Сабитов Д.Р., Симаков В.А., Слипченко С.А., Хомылев М.А., Тарасов И.С. Мощные лазеры (>.=808-850 нм) на основе асимметричной гетероструктуры раздельного ограничения // Физика и техника полупроводников. 2006. Т. 40. № 5. С. 628 - 632.

Список цитируемой литературы.

1*. Алферов Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур // Физика и техника полупроводников. 1998. Т. 32. №1. С. 3 - 18.

2 . Алферов Ж.И., Гарбузов Д.З., Долгинов JT.M., Елисеев П.Г., Мильвидский М.Г. Многокомпонентные полупроводниковые твердые растворы и их применение в оптоэлектронике//Вестник АН СССР. 1978. №4. С. 31 -38.

3*. Акчурин Р.Х. МОС-гидридная эпитаксия: современное состояние и основные тенденции развития И Материалы электронной техники. Известия вузов. 1999. №2. С. 4 - 12.

4*. Крапухин В.В., Соколов И.А., Кузнецов Г.Д. Технология материалов электронной техники. Теория процессов полупроводниковой технологии: Учебник для вузов. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: «МИСИС», 1995.^493 с.

5*. Stringfellow G.B. Organometallic vapor-phase epitaxy: theory and practice. San Diego: Academic Press, 1989. - 399 p.

6*. Полянин А .Д., Вязьмин A.B., Журов А.И., Казенин Д.А. Справочник по точным решениям уравнений тепло- и массопереноса. — М.: Факториал, 1998.-368 с.

7*. Tsao J.Y., Dodson B.W. Excess stress and the stability of strained heterostructures // Appl. Phys. Lett. 1988. V. 53. № 10. P. 848 - 850.

8*. Moison J. M., Guille C., Houzay F., Barthe F., Van Rompay M. Surface segregation of third-column atoms in group III-V arsenide compounds: Ternary alloys and heterostructures // Phys. Rev. 1989. V. B40. № 9. P. 6149 - 6162.

9*. Кузнецов В.В., Москвин П.П.. Сорокин B.C. Неравновесные явления при жидкостной гетероэпитаксии полупроводниковых твердых растворов. М.: Металлургия, 1991. - 176 с.

10*. Nakajima К. Calculation of compositional dependence of stresses in GalnAs/GaAs strained multilayer heterostructures // J. Crystal Growth. 1993. V. 126. №4. P. 511-524.

11*. Пихтин H.A., Слипченко C.O., Соколова 3.H., Тарасов И.С. Внутренние оптические потери в полупроводниковых лазерах // Физика и техника полупроводников. 2004. Т. 38. № 3. С. 374 - 381.

12*. Винокуров Д.А., Зорина С.А., Капитонов в.А., Мурашова А.В., Николаев Д.Н., Станкевич А.Л., Хомылев М.А., Шамахов В.В., Лешко А.Ю., Лютецкий А.В., Налет Т.А., Пихтин Н.А., Слнпченко С.О., Соколова 3.11., Фетисова Н.В., Тарасов И.С. Мощные полупроводниковые лазеры на основе асимметричных гетероструктур раздельного ограничения И Физика и техника полупроводников. 2005. Т. 39. № 3. С. 388 - 392.

13*. Швейкин В.И., Геловани В.А. Новые диодные лазеры с вытекающим излучением в оптическом резонаторе // Квантовая электроника. 2002. Т. 32. №8. С. 683-688. 14*. Физика квантовых низкоразмерных структур. / Демиховский В.Я.,

Вугальтер Г.А. - М.: Логос, 2000. - 247 с. 15*. Белл Р.Л. Эмиттеры с отрицательным электронным сродством.: Пер. с англ. -М.: Энергия, 1978.-192 с.

Подписано в печать Формат 60x84/16. Бумага писчая.

Отпечатано на ризографе. Уч. изд. листов 2.0. Тираж 100 экз. Заказ № С?Ч

Лицензия на издательскую деятельность ИД № 03507 от 15.12.2000г.

Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова.

Издательско-полиграфический центр. 119571, Москва, пр. Вернадского, 86.

Введение.

1. Гетероструктуры на основе полупроводников AmBv для приборных применений.

1.1. Основные свойства соединений AmBv и их твердых растворов.

1.2. Гетероструктуры для лазерных диодов.

1.3. Гетероструктуры для суперлюминесцентных диодов.

1.4. Гетероструктуры для фотоприемников с квантовыми ямами.

1.5. Гетероструктуры для полупроводниковых фотокатодов.

2. Методика и техника эксперимента.

2.1 Оборудование МОС-гидридной эпитаксии.

2.2 Измерительная и аналитическая техника.

3. Разработка технологии получения гетероструктур для лазерных диодов.

3.1 Гетероструктуры в системе AlGaAs/GaAs (^.=750-850нм).

3.1.1 Получение эпитаксиальных слоев GaAs.

3.1.1.1 Общие закономерности эпитаксиального роста.

3.1.1.2 Легирование GaAs.

3.1.1.3 Дельта-легирование.

3.1.2 Получение эпитаксиальных слоев AlGaAs.

3.1.3 Проблема получения резких гетеропереходов и квантовых ям.

3.1.4 Получение приборных гетероструктур.

3.1.4.1 Оптимизация легирования гетероструктур для лазерных диодов

3.1.4.2 Лазерные диоды спектрального диапазона 740-770 нм.

3.1.4.3 Лазерные диоды спектрального диапазона 770-860 нм.

3.1.4.4 Линейки лазерных диодов спектрального диапазона 770-860нм

3.2 Гетероструктуры в системе InGaAs/AlGaAs (1=870-1 ЮОнм).

3.2.1 Проблема получения напряженных квантовых ям.

3.2.1.1 Критическая толщина и особенности дефектообразования.

3.2.1.2 Оптимизация условий получения напряженных квантовых ям.

3.2.2 Сегрегация атомов индия и формирование резких гетерограниц.

3.2.2.1 Особенности распределения In в квантоворазмерных ГС.

3.2.2.2 Разработка практических подходов к повышению резкости гетерограниц квантовых ям.

3.2.2.3 Модель сегрегации в квазижидком приближении.

3.2.3 Получение приборных гетероструктур.

3.2.3.1 Влияние сегрегации In на получение одномодовых лазерных диодов на основе гетероструктур InGaAs/(Al)GaAs.

3.2.3.2 Получение лазерных диодов с малой расходимостью.

3.2.3.3 Лазерные диоды спектрального диапазона 860-920 нм.

3.2.3.4 Лазерные диоды спектрального диапазона 920-1000 нм.

3.2.3.5 Лазерные диоды спектрального диапазона 1000-1100 нм.

3.3 Гетероструктуры в системе GalnAsP/InP (А,=1300-1800нм).

3.3.1 Получение эпитаксиальных слоев InP.

3.3.2 Получение эпитаксиальных слоев InGaAs.

3.3.3 Получение эпитаксиальных слоев GalnAsP.

3.3.4 Получение гетероструктур GalnAsP/GalnAsP с квантовыми ямами

3.3.5 Получение приборных гетероструктур.

3.3.5.1 Лазерные диоды спектрального диапазона 1300-1550 нм.

3.3.5.2 Лазерные диоды спектрального диапазона 1600-2000 нм.

3.4 Гетероструктуры в системе AlGalnAs/InP (А,=1300-1800нм).

3.4.1 Получение эпитаксиальных слоев AlGalnAs.

3.4.2 Оптимизация получения гетероструктур (Al)GaInAs/AlGaInAs с квантовыми ямами.

3.4.3 Получение приборных гетероструктур.

4. Гетероструктуры для суперлюминесцентных диодов.

4.1 Гетероструктуры AlGaAs/GaAs (Я=750-850нм).

4.2 Гетероструктуры InGaAs/AlGaAs (?i=870-1080hm).

4.3 Гетероструктуры GalnAsP/InP и AlGalnAs/InP (1=1300-1800нм).

5. Разработка технологии получения гетероструктур с квантовыми ямами для

ИК-фотоприемников спектрального диапазона 3-5 и 8-12 мкм.

5.1 Гетероструктуры GaAs/AlGaAs с квантовыми ямами (8-12 мкм).

5.2 Гетероструктуры InGaAs/AlGaAs с квантовыми ямами (3-5 мкм).

5.3 Двухспектральные гетероструктуры InGaAs/GaAs/AlGaAs с квантовыми ямами (3-5 и 8-12мкм).

6. Разработка технологии получения гетероструктур для фотокатодов.

6.1 Гетероструктуры AlGaAs/GaAs.

6.2 Гетероструктуры GalnP/AlGalnP/GaAs.

6.3 Гетероструктуры GaAsP/AlGaAsP/GaAs.

6.4 Гетероструктуры InGaAs/AlGalnAs/GaAs.

Последние успехи и достижения современной электронной техники во многом обязаны прогрессу в создании полупроводниковых приборов и устройств на их основе. Уникальные характеристики полупроводниковых оптоэлектронных приборов последнего поколения во многом определяются прогрессом в технологии формирования эпитаксиальных гетероструктур (ГС) на основе полупроводников АШВУ, в первую очередь квантоворазмерных [1]. Многокомпонентные твердые растворы соединений AUIBV обеспечивают широкие возможности управления фундаментальными физическими параметрами, что значительно расширяет спектр их возможных применений [2]. Именно на стадии получения ГС формируются основные параметры приборов, поэтому разработка такой современной отечественной технологии является важнейшей задачей.

Среди возможных методов получения эпитаксиальных ГС на передний план выдвигается МОС-гидридная эпитаксия (МОСГЭ). Она объединяет в себе как достоинства высокопрецизионного метода формирования эпитаксиальных слоев (ЭС), включая квантоворазмерные, так и преимущества высокой производительности и низкой себестоимости, что незаменимо для создания технологий промышленного получения ГС [3].

Современные ГС отличают высокие требования к соблюдению геометрии, энергетической диаграммы, профиля легирования и наличие одной или более квантовых ям (КЯ) с заданными параметрами. Изготовление многих приборов оптоэлектроники и ИК-техники последнего поколения, среди которых, в первую очередь, лазерные диоды (ЛД), суперлюминесцентные диоды (СЛД) и ИК-фотоприемники (ИК-ФП) с КЯ, невозможно без использования многослойных многокомпонентных квантоворазмерных ГС. Приборные характеристики во многом определяются конструкцией и качеством ГС, что требует высокого уровня технологии формирования указанных ГС. Следовательно, реализация потенциальных преимуществ МОСГЭ возможна только в случае использования хорошо отработанных технологий получения многослойных многокомпонентных ГС.

Задача разработки технологии МОСГЭ осложняется необходимостью учета множества параметров, влияющих на процесс осаждения ЭС и требующих оптимизации. Это обуславливает необходимость проведения комплексных исследований закономерностей роста соединений АШВУ и твердых растворов на их основе в условиях МОСГЭ, изучения особенностей формирования квантоворазмерных слоев и оптимизации процесса роста для получения многослойных ГС с высокой однородностью параметров и воспроизводимостью.

Среди квантоворазмерных ГС помимо КЯ в последнее время значительный интерес к себе привлекают ГС с квантовыми проволоками (КП) и квантовыми точками (КТ). Понижение размерности от двумерной (КЯ) к одномерной (КП) и нульмерной (КТ) позволяет изменить энергетический спектр носителей заряда и реализовать ряд интересных эффектов [1]. Однако работы по ГС с КП и КТ до сих пор носят исследовательский характер и их промышленная реализация все еще впереди. Изучение ГС с КЯ началось ранее, что сделало их сейчас основой многих промышленно освоенных приборов. Поэтому в данной работе основной упор сделан на разработку промышленно ориентированной технологии получения именно ГС с КЯ.

К середине 90-х годов прошлого столетия метод МОСГЭ завоевал признание как один из перспективных для промышленного получения приборных ГС на основе соединений AmBv и твердых растворов на их основе. К этому моменту достаточно подробно был изучен процесс получения одиночных ЭС GaAs, InP и твердых растворов на их основе [4, 5]. Однако в литературе не обнаружилось исчерпывающей информации, достаточной для организации выпуска приборных ГС, состоящих из множества ЭС, зачастую отличающихся оптимальными режимами осаждения. Недостаточно полно изучены вопросы взаимосвязи между условиями осаждения ЭС и их параметрами. Слабо освещены вопросы оптимизации конструкции квантоворазмерных ГС и условий их формирования для улучшения приборных характеристик.

В связи с этим актуальность разработки технологии формирования квантоворазмерных ГС на основе соединений AU1BV для приборных применений методом МОСГЭ является очевидной.

Цель работы состояла в создании технологии формирования методом МОСГЭ квантоворазмерных ГС на основе соединений АП1ВУ и твердых растворов на их основе для приборов оптоэлектроники и ИК-техники.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Установить взаимосвязь между параметрами процесса роста и характеристиками ЭС и определить закономерности формирования твердых растворов на основе GaAs и InP заданного состава и/или с требуемым профилем изменения состава или ширины запрещенной зоны.

2. Установить закономерности легирования ЭС GaAs, InP и твердых растворов на их основе примесями п- и р-типа проводимости в условиях МОСГЭ и разработать технологические приемы повышения резкости создаваемых р-n переходов.

3. Исследовать особенности формирования в условиях МОСГЭ напряженных ГС с ЭС нанометрового диапазона толщин, изучить закономерности их дефектообразования и распределения компонентов и на этой основе разработать процессы получения квантоворазмерных ГС с требуемыми характеристиками.

4. На основе проведенных исследований разработать технологические режимы формирования ГС на основе соединений АШВУ для лазерных диодов (ЛД) и суперлюминесцентных диодов (СЛД) на диапазон 0.751.80 мкм; ИК-фотоприемников (ИК-ФП) с КЯ на спектральный диапазон 3-5 и 8-12 мкм, в т.ч. двухспектральных с одновременной чувствительностью в указанных диапазонах; полупроводниковых фотокатодов (ФК) чувствительных в спектральном диапазоне 350-1100 нм.

Научная новизна

Проведено комплексное исследование процесса получения ЭС трех- и четырехкомпонентных твердых растворов на основе GaAs и InP и установлены закономерности влияния технологических факторов процесса МОСГЭ при пониженном давлении на их скорость роста, электрофизические и структурные свойства. Исследованы и определены режимы подачи исходных газообразных реагентов для получения ЭС с заданным характером изменения их свойств, изучена взаимосвязь состава газовой фазы с составом твердой фазы и скоростью роста ЭС.

Исследованы и определены условия легирования ЭС GaAs, InP и твердых растворов на их основе. Предложен способ получения дельта-легированных слоев п- и р-типа проводимости в условиях МОСГЭ. Разработана модель формирования профиля легирования атомами Zn с учетом диффузии последнего в условиях движущейся границы роста. Установлено, что профильное легирование ГС для ЛД позволяет снизить оптические потери и повысить внутренний квантовый выход.

Определены условия проведения процесса МОСГЭ для получения высококачественных напряженных КЯ и сверхрешеток. Установлено наличие пороговой величины эффективного напряжения в ГС с напряженными КЯ InGaAs, превышение которой приводит к активному дефектообразованию в них.

Изучена сегрегация In в условиях МОСГЭ квантоворазмерных ГС InGaAs/GaAs/AlGaAs и предложена модель, описывающая влияние параметров роста на профиль распределения In в КЯ. Определено, что наиболее эффективным и технологичным способом управления формой КЯ InGaAs является прерывание роста на ее гетерограницах.

В результате комплексного исследования взаимосвязи рабочих характеристик приборов оптоэлектроники и ИК-техники с технологическими условиями формирования ГС на основе GaAs и InP и их твердых растворов установлены закономерности, позволившие оптимизировать технологию их получения для достижения улучшенных приборных характеристик, в том числе для ГС с квантоворазмерной активной областью, пригодных для создания ЛД повышенной мощности, СЛД с расширенным спектром излучения и ИК-ФП, работающих на внутризонных переходах.

На защиту выносятся:

Закономерности влияния технологических параметров процесса МОСГЭ на характеристики ЭС GaAs, InP и твердых растворов на их основе. Зависимость скорости роста ЭС от потоков исходных компонентов и технологических режимов.

Результаты изучения процесса формирования твердых растворов в условиях МОСГЭ. Закономерности изменения расходов исходных компонентов для получения твердых растворов с заданным профилем изменения состава или ширины запрещенной зоны.

Условия легирования ЭС GaAs, InP и твердых растворов на их основе донорными и акцепторными примесями. Режимы формирования резких р-п переходов при легировании ЭС GaAs и AlGaAs углеродом. Способ формирования дельта-легированных слоев п- и р-типа проводимости. Методика получения заданного концентрационного профиля в ГС, легированных цинком, с учетом движущейся границы роста.

Закономерности формирования резких гетеропереходов, КЯ и сверхрешеток в условиях МОСГЭ. Оптимизация процесса получения напряженных КЯ и особенности дефектообразования в них.

Модель сегрегации атомов индия при формирования КЯ InGaAs/(Al)GaAs методом МОСГЭ. Способы уменьшения размытия концентрационных профилей атомов индия.

Технология получения ГС на основе GaAs, InP и их твердых растворов для излучающих и фотоприемных приборов оптоэлектроники и РЖ-техники.

Практическая значимость

Разработана технология выращивания ЭС бинарных соединений, трех- и четырехкомпонентных твердых растворов на основе GaAs и InP и их управляемого легирования примесями п- и р-типа проводимости. Разработана технология формирования ГС с резкими границами областей р-типа путем легирования ЭС GaAs и AlGaAs углеродом. Предложены способы формирования дельта-легированных слоев п- и р-типа проводимости, обеспечивающие возможность прецизионного создания тонких слоев с заданным типом проводимости.

Разработана технология получения резких гетеропереходов, КЯ и сверхрешеток в условиях МОСГЭ при пониженном давлении. Предложены методы подавления сегрегации In, повышения резкости гетерограниц и идентичности КЯ в напряженных квантоворазмерных слоях InGaAs/(Al)GaAs.

Разработана базовая технология получения эпитаксиальных ГС соединений AIIIBV методом МОСГЭ для современных приборов оптоэлектроники и ИК-техники. При этом: широкое разнообразие освоенных систем материалов ((Al)GaAs/AlGaAs/GaAs, InGaAs/AIGaAs/GaAs, InGaAs(P)/InGaAsP/InP и AIGalnAs/AllnAs/InP) позволило создать на их основе и освоить в промышленном производстве целый ряд надежных многомодовых и одномодовых ЛД непрерывного и импульсного режима работы с длинами волн 0,75-1,1 мкм и 1,3-1,8 мкм; совершенствование геометрии квантоворазмерной активной области в ГС на основе указанных систем материалов позволило создать широкополосные СЛД и модули на их основе и организовать их промышленный выпуск; исследование условий формирования ГС с множественными КЯ различного состава позволили разработать технологию получения фото приемных ГС (In)GaAs/AlGaAs на спектральный диапазон 3-5 и 8-12 мкм, в т.ч. двухспектральных структур с одновременной чувствительностью в указанных диапазонах. Разработанные ГС перспективны для сверхвысокооднородных матричных фотоприемников с минимальным разбросом характеристик между отдельными элементами матрицы; разработка процесса формирования фотокатодных ГС GaAs/AlGaAs с высокой однородностью параметров на подложках большой площади и использование наноразмерных ЭС позволило создать полупроводниковые фотокатоды с расширенным в УФ область диапазоном 0,35-0,9 мкм (GaAs/AlGaAs/GaAs), с чувствительностью в зеленой области спектра 0,5-0,65 мкм (InGaP/AlInGaP/GaAs, GaAsP/GaAs) и со сдвинутым в длинноволновую область краем чувствительности 0,55-1,1 мкм (InGaAs/AlGalnAs/GaAs). На их основе может быть организован промышленный выпуск электронно-оптических преобразователей (ЭОП) 3-го поколения с новыми свойствами для производства приборов ночного видения.

В результате выполненных исследований и технологических разработок созданы и освоены в промышленном производстве ГС, предназначенные для изготовления на их основе свыше 50 моделей излучающих и приемных полупроводниковых приборов.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на International Forum on Advanced High-Power Lasers and Applications (Osaka, Japan, 1999), VIII European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis (Sevilla, Spain, 1999), X, XI and XII International Conference on Laser Optics (St. Petersburg, Russia, 2000, 2003, 2006), III Международной научно-технической конференции по квантовой электронике (Минск, Белоруссия, 2000), 9th International Symposium «Nanostructures: Physics and Technology» (St Peterburg, Russia, 2001), XIII International Conference on Crystal Growth in Conjunction with XI International Conference on Vapor Growth and Epitaxy (Kyoto,

Japan, 2001), European Material Research Society Spring Meeting (Strasbourg, France 2001), XII научно-технической конференции по СВЧ-электронике (Нижний Новгород, Россия, 2001), IV Белорусско-Российском Семинаре «Полупроводниковые лазеры и системы на их основе» (Минск, Беларусь, 2002), XXVI Workshop on Compound Semiconductor Devices and Integrated Circuits (Chernogolovka, Russia, 2002), XVII, XVIII и XIX Международной научно-технической конференции по фотоэлектронике и приборам ночного видения (Москва, Россия, 2002, 2004, 2006), 11th International Conference on Metalogranic Vapor Phase Epitaxy (Berlin, Germany, 2002), VIII и IX Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники» (Дивноморское, Россия, 2002, 2004), I и II Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» (Воронеж, Россия, 2002, 2004), X и XI Национальной конференции по росту кристаллов (Москва, Россия, 2002, 2004), X and XI European Conference on Metalorganic Vapor Phase Epitaxy (Lecce, Italy, 2003; Lausanne, Switzerland, 2005), European Material Research Society Fall Meeting (Warsaw, Poland, 2003), XIII и XIV Отраслевом координационном семинаре по СВЧ-технике (Нижний Новгород, Россия, 2003, 2005), Совещании по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники (Новосибирск, Россия, 2003), Совещании «Нанофотоника» (Нижний Новгород, Россия, 2004), IV Международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» (Кисловодск, Россия, 2004), VI Международной конференции «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы» (Сочи, Россия, 2004), Симпозиуме «Нанофизика и наноэлектроника» (Нижний Новгород, Россия, 2005, 2006), XVIII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Казань, Россия, 2005), VII Российской конференции по физике полупроводников «Полупроводники-2005» (Москва, Россия, 2005), Международной научной конференции «Тонкие пленки и наноструктуры» (Москва, Россия, 2005).

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 110 работ в отечественной и зарубежной научной печати.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа содержит 420 страниц текста, включая 181 рисунок, 11 таблиц и список литературы из 447 наименований.

Основные результаты и выводы

1. На основе комплексного исследования процесса получения и легирования ЭС на основе соединений AMIBV и их твердых растворов установлены закономерности влияния технологических факторов процесса МОСГЭ при пониженном давлении на скорость роста, электрофизические и структурные свойства ЭС.

2. Теоретические и экспериментальные исследования процесса формирования КЯ, разработка методов улучшения их оптических характеристик, изучение их влияния на рабочие параметры приборов позволили разработать специальные технологические приемы по получению резких гетерограниц и высококачественных КЯ в условиях МОСГЭ, что привело к повышению эксплуатационных характеристик полупроводниковых приборов, использующих КЯ в качестве активной области.

3. Результаты исследований явились основой для разработки технологии формирования многослойных многокомпонентных ГС для ЛД, СЛД, матричных ИК-ФП с КЯ и полупроводниковых ФК.

4. Оптимизация процессов получения квантоворазмерных лазерных ГС позволила увеличить внутренний квантовый выход ЛД, снизить их внутренние оптические потери и увеличить выходную мощность. Результатом явилось освоение выпуска лазерных ГС в следующих системах материалов (Al)GaAs/AlGaAs/GaAs, InGaAs/AlGaAs/GaAs, InGaAs(P)/InGaAsP/InP и AlGalnAs/AlInAs/InP и создание на их основе мощных многомодовых и одномодовых ЛД непрерывного и импульсного режима работы для спектрального диапазона 0.75-1.1 и 1.31.8 мкм. Реализована выходная мощность многомодовых ЛД в непрерывном режиме работы до 8-10 Вт с апертурой излучения 100 мкм и одномодовых - до 200-300 мВт с апертурой излучения 3-5 мкм. Импульсные лазерные диоды демонстрировали выходную мощность до

50-60 Вт (10 кГц, 100 не), а линейки ЛД - до 150-200 Вт (10 кГц, 1 мкс). Оптимизированные ГС позволили снизить расходимость лазерного излучения в плоскости, перпендикулярной р-n переходу, до величины 10-22° при сохранении остальных характеристик на указанном уровне.

5. На основе расчетных оценок и экспериментальных исследований влияния положения уровней в КЯ на ширину спектра СЛД разработаны конструкции ГС, и оптимизированы режимы их роста для получения приборов с шириной спектра до 50-120 нм в спектральном диапазоне 0.78-1.1 и 1.3-1.6 мкм.

6. Выполнена теоретическая оценка фотоэлектрических параметров ИК-ФП, основанных на внутризонных переходах в КЯ, и экспериментально изучены особенности формирования фотоприемных ГС с множественными КЯ. Проведенный комплекс исследований позволил оптимизировать режимы роста многослойных квантоворазмерных ГС с требуемыми характеристиками и создать на их основе матричные ИК-ФП, чувствительные в диапазонах 3-5 (InGaAs/AlGaAs) и 8-12 мкм (GaAs/AlGaAs). Тестовые ФП без специальных устройств ввода излучения показали обнаружительную способность Z)*=2-5xl010 см-Гц'^-Вт*1 в максимуме спектральной чувствительности при длине волны Хтах=9-\0 мкм и температуре 60 К; и D*=3-6xl010 см-Гц1/2-Вт"' в максимуме спектральной чувствительности при длине волны Хтах= 4.55.0 мкм и температуре 77 К. Разработаны и получены двухспектральные квантоворазмерные ГС для ИК-фотоприемников, обеспечивающих одновременную фоточувствительность в диапазонах 3-5 и 8-12 мкм и обладающих аналогичными параметрами. Такие ИК-фотоприемники «смотрящего» типа обеспечивают возможность создания нового поколения сверхчувствительных тепловизоров без пространственного сканирования изображения.

7. В результате изучения особенностей процесса формирования ГС для полупроводниковых ФК в условиях МОСГЭ и оптимизации условий их роста разработаны и созданы ГС для полупроводниковых ФК с расширенным в УФ область диапазоном 0.35-0.9 мкм (GaAs/AlGaAs/GaAs), с чувствительностью в зеленой области спектра 0.5-0.65 мкм (InGaP/AlInGaP/GaAs, GaAsP/GaAs) и со сдвинутым в длинноволновую область краем чувствительности 0.55-1.1 мкм (InGaAs/AlGalnAs/GaAs). Организован промышленный выпуск фотокатодных ГС GaAs/AlGaAs с высокой однородностью параметров на подложках большой площади, пригодных для создания на их основе ЭОП 3-го поколения.

8. В результате выполненной работы разработана технология получения многослойных многокомпонентных ГС на основе соединений AIMBV методом МОСГЭ, позволившая создать и освоить в промышленном производстве ряд квантоворазмерных ГС, предназначенных для изготовления на их основе свыше 50 моделей излучающих и фотоприемных приборов.

373

1. Алферов Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетеросгруктур // Физика и техника полупроводников. 1998. Т. 32. №1. С. 3 18.

2. Алферов Ж.И., Гарбузов Д.З., Долгинов JI.M., Елисеев П.Г., Мильвидский М.Г. Многокомпонентные полупроводниковые твердые растворы и их применение в оптоэлектронике // Вестник АН СССР. 1978. №4. С. 31 — 38.

3. Акчурин Р.Х. МОС-гидридная эпитаксия: современное состояние и основные тенденции развития // Материалы электронной техники. Известия вузов. 1999. №2. С. 4-12.

4. Razeghi М. The MOCVD chalange. Adam Hilger.: Bristol, 1989.

5. Stringfellow G.B. Organometallic vapor-phase epitaxy: theory and practice. 2nd ed. Academic Press. San Diego. 1999. 572 p. (1st ed. 1989.)

6. Landolt-Bornstein. Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology/edited by Madelung О. V. 17a. N. Y.: Springer, 1982. - 427 p.

7. Соединения A3B5. Стрельченко C.C., Лебедев B.B.: Справ, изд. М.: Металлургия 1984. 144 с.

8. Semiconductors. Group IV Elements and III-V Compounds/Editor Madelung O. -Berlin Heidelberg.: Springer-Verlag, 1991. 164 p.

9. Физические величины: Справочник / А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, A.M. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мелихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.

10. Материаловедение полупроводников и диэлектриков. Горелик С.С., Дашевский М.Я. Учебник для вузов. М.: Металлургия, - 1988. - 574 с.

11. Glisson Т.Н., Hauser J.R., Littlejohn М.А., Williams С.К. // J. Electron. Mater. 1978. V. 7. P. 1.

12. Krijn M.P.C.M. Heterojunction band offsets and effective masses in III-V quaternary alloys // Semicond. Sci. Technol. 1991. V. 6. P. 27-31.

13. Vurgaftman I., Meyer J.R., Ram-Mohan L.R. Band parameters for III-V compound semiconductors and their alloys // J. Appl. Phys. 2001. V.89. № 11. P. 5815-5875.

14. Li E.H. Material parameters of InGaAsP and InAlGaAs systems for use in quantum well structures at low and room temperatures // Physica E. 2000. V. 5. P. 215-273.

15. Hamoudi A., Ougazzaden A., Krauz Ph., Rao E.V.K., Juhel M., Thibierge H. Cation interdiffusion in InGaAsP/InGaAsP multiple quantum wells with constant P/As ratio // Appl. Phys. Lett. 1995. V. 66. № 6. P. 718.

16. Hirayama Y., Choi W.Y., Peng L.H., Fonstad S.H. Absorption spectroscopy on room temperature excitonic transitions in strained layer InGaAs/InGaAlAs multiquantum-well structures// Jpn. J. Appl. Phys. 1993. V. 74. № 1. P. 570.

17. Nahorny R.E., Pollak M.A., Johnston W.D. Band gap versus composition and demonstration of Vegard's law for In^GaxAsyPi-y lattice matched to InP // Appl. Phys. Lett. 1978. V. 33. № 7. P. 659.

18. Moon L., Antypas G.A., James L.W. // J. Electron. Mater. 1974. V. 3. P. 635.

19. Van de Walle C.G. Band lineups and deformation potentials in the model-solid theory//Phys. Rev. B. 1989. V. 39. №3. P. 1871-1882.

20. Guden M., Piprek J. Material parameters of quaternary III-V semiconductors for multilayer mirrors at 1.55 im wavelength // Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 1996. V. 4. P. 349-357.

21. Hall R.N., Fenner G.E., Kingley J.D., Soltys T.J., Carlson R.O. Coherent Light Emission From GaAs Junctions // Phys. Rev.Lett. 1963. V. 9. № 9. P. 366.

22. Nathan M.I., Dumke W.P., Burns G., Dill J.H., Lasher G.J. Stimulated emission of radiation from GaAs р-n junction // Appl. Phys. Lett. 1962. V. 1. № 3. P. 62.

23. Наследов Д.Н., Рогачев A.A., Рыбкин C.M., Царенков Б.В. // Физика твердого тела. 1962. Т. 4. С. 1062.

24. Багаев B.C., Басов Н.Г., Вул Б.М., Копыловский Б.Д., Крохин О.Н., Попов Ю.М., Маркин Е.П., Хвощов А.Н., Шотов А.П. // ДАН СССР. 1963. Т. 150. № 2. С. 275.

25. Kressel Н., Nelson Н. Improved red and infrared light emitting AlxGa.xAs laser diodes using the close-confinement structure // Appl. Phys. Lett. 1969. V. 15. № ]. p. 7.

26. Panish M.B., Hayashi I., Sumski S. A technique for the preparation of low-threshold room-temperature GaAs laser diode structures // IEEE J. Quantum Electron. 1969. V. 5. № 4. P. 210.

27. Алферов Ж.И., Андреев B.M., Гарбузов Д.З., Жиляев Ю.В., Морозов Е.П., Портной Е.Л., Трофим В.Г. // Физика и техника полупроводников. 1970. Т. 4. С. 1826.

28. Hayashi I., Panish М.В., Foy P.W., Sumski S. Junction lasers which operate continuously at room temperature // Appl. Phys. Lett. 1970. V. 17. № 3. P. 109.

29. Panish M.B. at al. Reduction of threshold current density in GaAsAlx Ga^ As heterostructure lasers by separate optical and carrier confinement // Appl. Phys. Lett. 1973. V. 22. P. 590.

30. Kirkby P.A., Thompson G.H.B. // Opto-Electronics. 1972. V. 4. № 3. P. 323.

31. Holonyak N., Kolbas R.M., Dupius R.D., Dapkus P.D. Quantum-well heterostructure lasers // IEEE J. Quantum. Electron. 1980. V. 16. № 2. P. 170.

32. Tsang W.T. Extremely low threshold (AlGa)As modified multiquantum well heterostructure lasers grown by molecular-beam epitaxy // Appl. Phys. Lett. 1981. V. 39. № 10. P. 786.

33. Зайцев С.В., Гордеев Н.Ю., Устинов В.М. и др. Исследование свойств низкопороговых гетеролазеров с массивами квантовых точек // Физика и техника полупроводников. 1997. Т. 31 № 5. С. 539-544.

34. Holonyak N., Kolbas R.M., Dupuis R.D., Dapkus P.D. Quantum-well heterostructure lasers // IEEE J. Quantum Electron. 1980. V. QE-16. № 2. P. 170185.

35. Кейси X., Паниш M. Лазеры на гетероструктурах в 2-х томах. М.: Мир, 1981 299 и 364 с.

36. Елисеев П.Г. Введение в физику инжекционных лазеров. М.: Наука, 1983 -294 с.

37. Голоньяк Н.Н. Полупроводниковые лазеры с квантовыми размерными слоями // Физика и техника полупроводников. 1985. Т. 19. № 9. С. 1529-1557.

38. Елисеев П.Г., Попов Ю.М. Полупроводниковые лазеры // Квантовая электроника. 1997. Т. 24. № 12. С. 1067-1079.

39. Алферов Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур // Физика и техника полупроводников. 1998. Т. 32. № 1. С. 3-18.

40. Zou W.X., Chuang Z.M., Law К-К., Dagli N., Coldren L.A., Merz J.L. Analysis and optimization of graded-index separate-confinement heterostructure waveguides for quantum well lasers // J. Appl. Phys. 1991. V. 69. № 5. P. 2857-2861.

41. York P.K., Langsjoen S.M., Miller L.M., Beernink K.J., Alwan J.J., Coleman J.J. Effect of confining layer aluminum composition on AlGaAs-GaAs-InGaAs strained-layer quantum well heterostructure lasers // Appl. Phys. Lett. 1990. V. 57. № 9. P. 843-845.

42. Choi H.K., Wang C.A. AlGaAs/InGaAs strained single quantum well diode lasers with extremely low threshold current density and high efficiency // Appl. Phys. Lett. 1990. V. 57. №4. P. 321-323.

43. Williams R.L., Dion M., Chatenoud F., Dzurko K. Extremely low threshold current strained InGaAs/AlGaAs lasers by molecular beam epitaxy // Appl. Phys. Lett. 1991. V. 58. № 17. P. 1816-1818.

44. Алферов Ж.И., Антошкис Н.Ю., Арсентьева И.Н., Гарбузов Д.З., Тикунов А.В., Халфин В.Б. // Физика и техника полупроводников. 1987. Т. 21. № 8. С. 1501-1503.

45. Chand N., Becker Е.Е., van der Ziel J.P., Chu N.G., Dutta N.K. Exelent uniformity and very low (<50 A/cm ) threshold current density strained InGaAs quantum well diode lasers on GaAs substrate // Appl. Phys. Lett. 1991. V. 58. № 16. P. 1704-1706.

46. Алферов Ж.И., Васильев А.И., Иванов C.B., Копьев П.С., Леденцов Н.Н., Луценко М.Э., Мельцер Б.Я., Устинов В.М. // Письма в ЖТФ. 1988. Т. 14. С. 1803.

47. Welch D.F., Chan В., Streifer W., Scifres P.R. High-power, 8 W CW, single-quantum-well laser diode array // Electron. Lett. 1988. V. 24. № 2. P. 113-115.

48. Takeshita Т., Okayasu M., Uehara S. High-Output Power and Fundamental Transverse Mode InGaAs/GaAs Strained-Layer Laser with Ridge Waveguide Structure // Jpn. J. Appl. Phys. 1991. V. 30. № 6. P. 1220.

49. Hayakawa Т., Matsmoto K., Morishima M. et al. High power AlGaAs quantum well laser diodes prepared by molecular beam epitaxy // Appl. Phys. Lett. 1993. V. 63. № 13. P. 1718.

50. Yoo J.S., Lee S.H., Park G.T., et al. Peculiarities of catastrophic optical damage in single quantum well InGaAsP/InGaP buried-heterostructure lasers// Jpn. J. Appl. Phys. 1994. V. 75. №3. P. 1840.

51. Garbuzov D.Z., Abeles J.H., Morris N.A., Gardner P.D., Triano A.R., Harvey M.G., Gilbert D.B., Connoly J.C. High power separate confinement heterostructure

52. AlGaAs/GaAs laser diodes with broadened waveguide // Proc. of SPIE. V. 2682. P. 20-26.

53. Mawst L.J., Bhattachaiya A., Lopez J., Botez D., Garbuzov D.Z., Demarko L., Connoly I.C., Jansen M., Fang F., Nabiev R.F. 8W front-facet power from broad-waveguide Al-free 980 nm diode lasers // Appl. Phys. Lett. 1996. V. 69. № 11. P. 1532-1534.

54. Sakamoto M., Welch D.F., Yao H., Endriz J.G., Scifres D.R. High power, high brightness 2 W (200 цт) and 3 W (500 цгп) CW AlGaAs laser diode arrays with long lifetimes //Electron. Lett. 1990. V. 26. P. 729-730.

55. Choi H.K., Wang C.A., Kolesar D.F., Aggarwal R.L., Walpole J.N. High-power, high-temperature operation of AlInGaAs-AlGaAs strained quantum well // IEEE Photon. Technol. Lett. 1991. V. 3. P. 857-859.

56. Emanuel M.A., Carlson N.W., Skidmore J.A. High-Efficiency AlGaAs-Based Laser Diode at 808 nm with Large Transverse Spot Size // IEEE Photonics Technol. Lett. 1996. V. 8. № 10. P. 1291-1293.

57. Waters R.G., Hill D.S., Yellen S.L. Efficiency enhancement in quantum well lasers via tailored doping profiles // Appl. Phys. Lett. 1988. V. 52. № 24. P. 20172018.

58. Liu D.C., Lee C.P., Tsai C.M., Lei T.F., Tsang J.S., Chiang W.H., Tu Y.K. Role of cladding layer thicknesses on strained-layer InGaAs/GaAs single and multiple quantum well lasers // J. Appl. Phys. 1993. V. 73. № 12. P. 8027-8034.

59. Dutta N.K., Lopata J., Berger P.R., Sivco D.L., Cho A.Y. Performance characteristics of GalnAs/GaAs large optical cavity quantum well lasers // Electron. Lett. 1991. V. 27. № 8. P. 680-682.

60. Veridiell J.M., Ziari M., Welch D.F. Low-loss coupling of 980 nm GaAs laser to cleaved singlemode fibre//Electron. Lett. 1996. V. 32. № 19. P. 1817-1818.

61. Jeon H., Verdiell J-M. Ziari M., Mathur A. High-power low-divergence semiconductor lasers for GaAs-based 980-nm and InP-based 1550-nm applications // IEEE J. Selected Topics in Quantum Electronics. 1997. V. 3. № 6. P. 1344-1350.

62. Авруцкий И.А., Дианов E.M., Звонков Б.Н., Звонков Н.Б., Малкина И.Г., Максимов Г.А., Ускова Е.А. Полупроводниковые лазеры на длину волны 980 нм с туннельно-связанными волноводами // Квантовая электроника. 1997. Т. 24. №2. С. 123-126.

63. Chen Y.K., Wu М.С., Hobson W.S., Chin M.A., Choquette K.D., Freund R.S., Sergent A.M. High-temperature operation of periodic index separate confinement heterostructure quantum well laser // Appl. Phys. Lett. 1991. V. 59. № 22. P. 27842786.

64. Temmyo J., Sugo M. Design of high power strained InGaAs/AlGaAs quantum-well lasers with a vertical divergency angle of 18° // Electron. Lett. 1995. V. 31. № 8. P. 642-644.

65. Dion M., Li Z.M., Ross D., Chatenoud F., Williams R.L., Dick S. A study of the temperature sensitivity of GaAs-(Al,Ga)As multiple quantum-well GRINSCH lasers // IEEE J. Selected Topics of Quantum Electronics. 1995. V. 1. № 2. P. 230-233.

66. Waters R.G. Diode laser degradation mechanisms: a review // Prog. Quant. Electr. 1991. V. 15. P. 153-173.

67. Wang C.A., Groves S.H. New materials for diode laser pumping of solid-state lasers // IEEE. J. Quantum Electronics. 1992. V. 28. № 4. P. 942-951.

68. Fisher S.E., Waters R.G., Fekete D., Ballantyne J.M., Chen Y.C., Soltz B.A. Long-lived InGaAs quantum well lasers // Appl. Phys. Lett. 1989. V. 54. P. 18611862.

69. Bour D.P., Gilbert D.B., Fabian K.B., Bednarz J.P., Ettenberg M. Low degradation rate in strained InGaAs/AlGaAs single quantum well lasers // IEEE Photon. Technol. Lett. 1990. V. 2. P. 173-174.

70. Yellen S.L., Waters R.G., Chen Y.C., Soltz B.A., Fischer S.E., Fekete D., Ballantyne G.M. 20,000 h InGaAs quantum well lasers // Electron. Lett. 1990. V. 26. P. 2083-2084.

71. Waters R.G., Dalby R.J., Baumann J.A., De Sanctis J.L., Shepard A.H. Dark-line-resistant diode laser at 0.8 |im comprising InAlGaAs strained quantum well // IEEE Photon. Technol. Lett. 1991. V. 3. № 5. P. 409-411.

72. Голикова Е.Г., Дураев В.П., Козиков C.A., Кригель В.Г., Лабутин О.А., Швейкин В.И. Лазеры на основе InGaAsP/InP с квантово-размерными слоями // Квантовая электроника. 1995. Т. 22. № 2. С. 105-107.

73. Fang R.Y., Bertone D., Meliga M., Montrosset I., Oliveti G., Paoletti R. Low-cost 1.55-цт InGaAsP-InP spot size converted (SSC) laser with conventional active layers // IEEE Photonics Technol. Lett. 1997. V. 9. № 8. P. 1084-1086.

74. Borchert В., Gessner R., Stegmuller B. Advanced 1.55 цт quantum-well GalnAlAs laser diodes with enhanced performance // Jpn. J. Appl. Phys. 1994. V. 33. №2. P. 1034-1039.

75. Kito M., Otsuka N., Ishino M., Matsui Y. Barrier composition dependence of differential gain and external differential quantum efficiency in 1.3-цт strained-layer multiquantum-well lasers // IEEE J. Quantum Electronics. 1996. V. 32. № 1. P. 3842.

76. Matsui Y., Murai H., Arahira S., Kutsuzawa S., Ogawa Y. 30-GHz bandwidth 1.55-цт strain-compensated InGaAlAs-InGaAsP MQW laser // IEEE Photonics Technol. Lett. 1997. V. 9. № 1. P. 25-27.

77. Mathur A., Dapkus P.D. Fabrication. Characterization and analysis of low threshold current density 1.55-)im-strained quantum-well lasers // IEEE J. Quantum Electron. 1996. V. 32. № 2. P. 222-226.

78. Belenky G.L., Donetsky D.V., Reynolds C.L., Kazarinov R.F., Stengel G.E., Luryi S., Lopata J. Temperature performance of 1.3-jim InGaAsP-InP lasers with different profile of p-doping // IEEE Photonics Technol. Lett. 1997. V. 9. № 12. P. 1558-1560.

79. Kasukawa A., et al. 1.3цт InAsyPi.y-InP Strained-Layer Quantum-Well Lasers Diodes Crown by Metalorganic Chemical Vapor Deposition // IEEE J. Quantum Electron. 1993. V. 29. № 6. P. 1528-1534.

80. Park S.H. High-temperature Characteristics of Strained InGaAs/InGaAlAs Quantum Well Lasers //Jpn. J. Appl. Phys. 1997. V. 36. P. 3528-3530.

81. Kazarinov R.F., Belenky G.L. Novel design of AlGalnAs-InP laser operating at 1.3 pm // IEEE J. Quantum Electron. 1995. V. 31. № 3. P. 423-425.

82. Stegmuller В., Borchert В., Gessner R. 1.57 jim strained-layer quantum-well Gain AlAs ridge-waveguide laser diodes with high temperature (130°C) andultrahigh-speed (17 GHz) performance // IEEE Photon. Technol. Lett. 1993. V. 5. № 6. P. 597.

83. С. E. Zah, et al. High temperature operation of AlGalnAs/InP lasers // Proc. of 7th Int. Conf. Indium Phosphide and Related Materials. Sapporo, Japan. 1995, May 9-13. P.14-17.

84. T.R. Chen, et al. Low-threshold and high temperature operation of InGaAlAs-InP lasers // IEEE Photon. Technol. Lett. 1997. V. 9. P. 17-18.

85. Bi W.G. et al. Improved High-Temperature Performance of 1.3-1.5-pm InNAsP-InGaAsP Quantum-Well Microdisk Lasers // IEEE Photonics Technol. Lett. 1997. V. 9. №8. P. 1072-1074.

86. Kondow M., Uomi K., Niwa A., Kitatani Т., Watahiki S., Yazawa Y. GalnNAs: A novel material for long-wavelength-range laser diodes with excellent high-temperature performance // Jpn. J. Appl. Phys. 1996. V. 35. № 2B. P. 1273-1275.

87. Kondow M., Nakatsuka S., Kitatani Т., Yazawa Y., Okai M. Room-temperature pulsed operation of GalnNAs laser diodes with excellent high-temperature performance//Jpn. J. Appl. Phys. 1996. V. 35. № 11. P. 5711-5713.

88. Андреев B.M., Долгинов Jl.M., Третьяков Д.Н. Жидкостная эпитаксия в технологии полупроводниковых приборов. М.: Советское радио, 1975. 328 с.

89. Уфимцев В. Б., Акчурин P. X. Физико-химические основы жидко-фазной эпитаксии. М.: Металлургия, 1983. 222 с.

90. Кузнецов В.В., Москвин П.П. Сорокин B.C. Неравновесные явления при жидкостной гетероэпитаксии полупроводниковых твердых растворов. М.: Металлургия. 1991,176 с.

91. Алферов Ж.И., Гарбузов Д.З., Арсентьев И.Н., Бер Б.Я., Вавилова Л.С., Красовский В.В., Чудинов А.В. // Физика и техника полупроводников. 1985. Т. 19. С. 1108.

92. Алферов Ж.И., Андреев В.М., Воднев А.А., Конников С.Г., Ларионов В.Р., Погребицкий К.Ю., Румянцев В.Д., Хвостиков В.П. // Письма в ЖТФ. 1986. Т. 12. С. 1089.

93. Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры / под ред. Ченга J1. и Плога К. М.: Мир, 1989. 580 с.

94. Херман М. Полупроводниковые сверхрешетки. М.: Мир, 1989. 240 с.

95. Денисов А.Г., Кузнецов Н.А., Макаренко В.А. Оборудование для молекулярно-лучевой эпитаксии. // Обзоры по ЭТ, серия 7 «Технология, организация производства и оборудование». 1981. Вып. 17 (828). 52 с.

96. Ludowise M.J. Metalorganic chemical vapor deposition of III-V semiconductors //J. Appl. Phys. 1985. V. 58. № 8. P. R31-R55.

97. Razeghi M. The MOCVD chalange. Adam Hilger.: Bristol, 1989.

98. Stringfellow G.B. Organometallic vapor-phase epitaxy: theory and practice. 2nd ed. Academic Press. San Diego. 1999. 572 p. (1st ed. 1989.)

99. Behet M., Hovel R., Kohl A., Mesquida Kusters A., Opitz В., Heime K. MOVPE growth of III-V compounds for optoelectronic and electronic applications // Microelectronics Journal. 1996. V. 27. P. 297-334.

100. Bugge F., Erbert G., Procop M., Rechenberg I., Zeimer U., Weyers M. Effect of growth temperature on performance of AlGaAs/InGaAs/GaAs QW laser diodes // J. Electron. Materials. 1996. V. 25. № 2. P. 309-312.

101. Wang C.A., Walpole J.N., Choi H.K., Missaggia L.J. AlInGaAs-AlGaAs strained single-quantum-well diode lasers // IEEE Photon. Technol. Lett. 1991. V. 3. № 1. P. 4-5.

102. Chelny A.A., Zalevsky I.D., Bulaev P.V., Kobyakova M.Sh. High power laser diodes at 1.06 \im grown by MOCVD // Proc. of SPIE. V. 2683. P. 146-152.

103. Zalevsky I.D., Bulaev P.V., Padalitza A.A., Gorbylev V.A. High reliable 808 nm laser diodes with alGalnAs strained quantum well grown by MOCVD // Proc. of SPIE. V. 2886. P. 50-58.

104. Hirata S., Narui H., Kumagai O. 780 nm AlGaAs DFB lasers fabricated by MOCVD // Electron. Lett. 1988. V. 24. № 4. P. 239.

105. Chand N., Chu S.N.G., Geva M. Effects of substrate misorientation on incorporation, of ambient oxygen and interfacial roughness in AlGaAs/GaAs heterostructures grown by MBE // Appl. Phys. Lett. 1991. V. 59. P. 2167-2169.

106. Chand N., Jordan A.S., Chu S.N.G., Geva M. Residual oxygen levels in AlGaAs/GaAs QW laser structures: Effects of Si and Be doping and substrate misorientation //Appl. Phys. Lett. 1991. V. 59. P. 3270-3272.

107. Mihashi Y., Miyashita M., Kaneno N., Tsugami M., Fujii N., Takamiya S., Mitsui S. Influence of oxygen on the threshold current of AlGaAs multiple quantum well lasers grown by metalorganic chemical vapor deposition // J. C. G. 1994. V. 141. P. 22-28.

108. Kuech T.F., Potemski R., Cardone F., Scilla G. // J. Electron. Materials. 1992. V. 21. №3. P. 341-344.

109. Kuphal E., Burkhard H., Pocker A. Composition analysis and distributed feedback lasers of strained InGaAsP quantum wells with constant As/P ratio // Jpn. J. Appl. Phys. 1995. V. 34. № 7A. P. 3486-3490.

110. Glew R.W., Greene P.D., Henshall G.D., Lowney C., Stagg J.P., Whiteaway J.E.A., Garret В., Norman A.G. Growth and assessment of InGaAs/AnGaAlAs/InP multiple quantum well lasers // J. Cryst. Growth. 1991. V. 107. P. 784-789.

111. Alphonse G.A., Gilbert D.B., Harvey M.G., Ettenberg M. High-power superluminescent diodes // IEEE J. Quantum Electron. 1988. V. 24. № 12. P. 2454.

112. Safin S.A., Semenov A.T., Shidlovsky V.R., Zhukov N.R., Kurnyavko Yu.V. High-power 0.82 jim superluminescent diodes with extremely low Fabry-Perot modulation depth// Electron. Lett. 1992. V. 28. № 2. P. 127.

113. Olsson N.A., Oberg M.G., Tzeng L.D., Cella T. Ultra-low reflectivity 1.5 jim semiconductor laser preamplifier// Electron. Lett. 1988. V. 24. № 9. P. 569.

114. Chang J.T.K., Vukusic J.I. Active mode locking of InGaAsP Brewster angled semiconductor lasers // IEEE J. Quantum Electron. 1987. V. 23. № 8. P. 1329.

115. Lin C.F. Superluminescent diodes with angled facet etched by chemically assisted ion beam etching // Electron. Lett. 1991. V. 27. № 11. P. 968.

116. Burns W.K., Chen C.L., Moeller R.P. Fiber optic gyroscopics with broad-band sources // J. Lightwave Technol. 1983. V. LT-1. P. 98-105.

117. Huang D. Optical coherence tomography// Science. 1991. V. 253. P. 1178-1181.

118. Semenov A.T., Shidlovski V.R., Safin S.A. Wide spectrum single quantum well superluminescent diodes at 0.8 im with bent optical waveguide // Electron. Lett. 1993. V. 29. № 10. P. 854.

119. Semenov A.T., Batovrin V.K., Garmash I.A., Shidlovski V.R., Shramenko M.V., Yakubovich S.D. (GaAl)As SQW superluminescent diodes with extremely low coherence length // Electron. Lett. 1995. V. 31. № 4. P. 314.

120. Chen T.R., Eng L., Zhuang E.H., Yariv A., Kwong N.S., Chen P.C. Quantum well superluminescent diode with very wide emission spectrum // Appl. Phys. Lett. 1990. V. 56. № 14. P. 1345-1346.

121. Mikami O., Yasaka H., Noguchi Y. Broader spectral width InGaAsP stacked active layer superluminescent diode // Appl. Phys. Lett. 1990. V. 56. № 11. P. 987989.

122. Lin C.F., Lee B.L., Lin P.C. // IEEE Photonics Technol. Lett. 1996. V. 8. P. 1456.

123. Lin C.F., Lee B.L. Extremely broadband AlGaAs/GaAs superluminescent diodes // Appl. Phys. Lett. 1997. V. 71. № 12. P. 1598-1600.

124. Ерофейчев В.Г., Мирошников M.M. Перспективы использования ИК матриц в тепловидении // Оптич. Журнал. 1997. Т. 64. № 2. С. 5-13.

125. Levine B.F. Quantum-well infrared photodetectors// J. Appl. Phys. 1993. V. 74. №8. P.R1-R81.

126. Фотоприемники видимого и ИК диапазонов / Р.Дж. Киес, П.В. Крузе, Э.Г. Патли и др.; Под ред. Р.Дж. Киеса: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1985. - 328 с.

127. Бовина JI.A., Стафеев В.И Узкозонные твердые растворы (CdHg)Te // в кн. «Физика соединений AnBVI » под ред. А.Н Георгобиани и М.К. Шейнкмана, М.: Наука, 1986.-С. 56.

128. Rogalski A., Jozwikowski К. GaAs/AlGaAs quantum well infrared photoconductors versus HgCdTe photodiodes for long-wavelength infrared applications // Optical Engineering. 1994. V. 33. P. 1477-1484.

129. Liu H.C. Recent progress on GaAs quantum well intersubband infrared photodetectors//Optical Engineering. 1994. V. 33. P. 1461-1467.

130. Sizov F.F., Rogalski A. Semiconductor superlattices and quantum wells for infrared optoelectronics // Progress in Quantum Electronics. 1993. V. 17. P. 93-164.

131. Levine B.F., Choi K.K., Bethea C.G., Walker J., Malik R.J. New 10 pm infrared detector using intersubband absorption in resonant tunneling GaAlAs superlattices // Appl. Phys. Lett. 1987. V. 50. № 16. P. 1092.

132. Gunapala S.D., Levine B.F., Logan R.A., Tanbun-Ek Т., Humphrey D.A. GaAs/GalnP multiquantum well long-wavelength infrared detector using bound-to-continuum state absorption // Appl. Phys. Lett. 1990. V. 57. № 17. P. 1802.

133. Zhou X., Bhattacharya P.K., Hugo G., Hong S.C., Gulari E. Intersubband absorption in strained InxGaixAs/Al0.4Ga0.6As (0<x<0.15) multiquantum wells // Appl. Phys. Lett. 1989. V. 54. № 9. P. 855.

134. Shakuda Y., Katahama H. Intersubband Absorption in Ino.15Gao.85As/Alo.35Gao.65As Multiple Quantum Wells // Jpn. J. Appl. Phys. 1990. V. 29. P. L552.

135. Gunapala S.D., Levine B.F., Ritter D., Hamm R.A., Panish M.B. InGaAs/InP long wavelength quantum well infrared photodetectors // Appl. Phys. Lett. 1991. V. 58. № 18. P. 2024.

136. Andersson J.Y., Lundvist L., Paska Z.F., Streubel K., Wallin J. // Proc. of SPIE.1992. V. 1762. P. 216.

137. Gunapala S.D., Levine B.F., Ritter D., Hamm R.A., Panish M.B. Lattice-matched InGaAsP/InP long-wavelength quantum well infrared photodetectors // Appl. Phys. Lett. 1992. V. 60. № 5. P. 636.

138. Hoff J., Kim S., Erdtmann M., Williams R., Piotrowski J., Bigan E., Razeghi M. Background limited performance in p-doped GaAs/Gao.7iIn0.29As0.39P0.6i quantum well infrared photodetectors // Appl. Phys. Lett. 1995. V. 67. № 1. P. 22.

139. Levine B.F., Cho A.Y., Walker J., Malik R.J., Kleinman, D.A., Sivco D.L. InGaAs/InAlAs multiquantum well intersubband absorption at a wavelength of ^=4.4 jim // Appl. Phys. Lett. 1988. V. 52. № 18. P. 1481.

140. Hasnain G., Levine B.F., Sivco D.L., Cho A.Y. Mid-infrared detectors in the 3-5 jim band using bound to continuum state absorption in InGaAs/InAlAs multiquantum well structures // Appl. Phys. Lett. 1990. V. 56. № 8. P. 770.

141. Levine B.F., Gunapala S.D., Kuo J.M., Pei S.S., Hui S. Normal incidence hole intersubband absorption long wavelength GaAs/AlxGa!xAs quantum well infrared photodetectors //Appl. Phys. Lett. 1991. V. 59. № 15. P. 1864.

142. Gunapala S.D., Levine B.F., Ritter D., Hamm R., Panish M.B. InGaAs/InP hole intersubband normal incidence quantum well infrared photodetector // J. Appl. Phys. 1992. V.71.P. 2458.

143. Xie H., Katz J., Wang W.I., Chang Y.C. Normal incidence infrared photoabsorption in p-type GaSb/GaxAl!xSb quantum wells // Jpn. J. Appl. Phys. 1992. V 71. №6. P. 2844.

144. Wang Y.H., Sheng S., Chu J., Ho P. Ultralow dark current p-type strained-layer InGaAs/InAlAs quantum well infrared photodetector with background limited performance for T<100 K// Appl. Phys. Lett. 1994. V. 64. № 6. P. 727.

145. Levine B.F., Hasnain G., Bethea C.G., Chand N. Broadband 8-12 \im high-sensitivity GaAs quantum well infrared photodetector // Appl. Phys. Lett. 1989. V. 54. № 26. P. 2704.

146. Choi K.K., Levine B.F., Bethea C.G., Walker J., Malik R.J. Photoexcited Coherent Tunneling in a Double-Barrier Superlattice // Phys. Rev. Lett. 1987. V. 59. № 21-23. P. 2459.

147. Levine B.F., Bethea C.G., Choi K.K., Walker J., Malik R.J. Bound-to-extended state absorption GaAs superlattice transport infrared detectors // Jpn. J. Appl. Phys. 1987. V. 64. №3. P. 1591.

148. Levine B.F., Bethea C.G., Hasnain G., Shen V.O., Pelve E., Abbott R.R., Hsieh S.J. High sensitivity low dark current 10 цт GaAs quantum well infrared photodetectors // Appl. Phys. Lett. 1990. V. 56. № 9. P. 851.

149. Andersson J.Y., Lundqvist L. Near-unity quantum efficiency of AlGaAs/GaAs quantum well infrared detectors using a waveguide with a doubly periodic grating coupler//Appl. Phys. Lett. 1991. V. 59. № 7. P. 857.

150. Andrews S.R., Miller B.A. Experimental and theoretical studies of the performance of quantum-well infrared photodetectors// Jpn. J. Appl. Phys. 1991. V. 70. №2. P. 993.

151. Steele A.G., Liu H.C., Buchanan M., Wasilewski Z.R. Importance of the upper state position in the performance of quantum well intersubband infrared detectors // Appl. Phys. Lett. 1991. V. 59. № 27. P. 3625.

152. Wu C.S., Wen C.P., Sato R.N., Ни M., Tu C.W., Zhang J., Flesner L.D., Pham L., Nayer P.S. Novel GaAs/AIGaAs multiquantum-well Schottky-junction device and its photovoltaic LWIR detection // IEEE Trans. Electron Devices. 1992. V. 39. № 2. P. 234.

153. Kiledjian M.S., Schulman J.N., Wang K.L. Absorption in GaAs/Gai.xAlxAs quantum wells with resonant barriers for improved responsivity // Phys. Rev. B. 1991. V. 44. № 11-15. P. 5616.

154. Liu H.C. Dependence of absorption spectrum and responsivity on the upper state position in quantum well intersubband photodetectors// Jpn. J. Appl. Phys. 1993. V. 73. № 6. P. 3062.

155. Levine B.F., Zussman A., Kuo J.M., de Jong J. 19 цт cutoff long-wavelength GaAs/AlxGaixAs quantum-well infrared photodetectors // Jpn. J. Appl. Phys. 1992. V. 71. № 10. P. 5130.

156. Bandara S.V., Gunapala S.D., Liu J.K., Luong E.M., Mumolo J.M., Hong W., Sengupta D.K., McKelvey M.J. 10-16 jim Broadband quantum well infrared photodetector// Appl. Phys. Lett. 1998. V. 72. № 19. P. 2427.

157. Ritter D. et al. Metalorganic molecular beam epitaxial growth of InP/GalnAs multiquantum wells for infrared photodetection // Appl. Phys. Lett. 1991. V. 59. №5. P. 552.

158. Mii Y.J. et al. Large Stark shifts of the local to global state intersubband transitions in step quantum wells // Appl. Phys. Lett. 1990. V. 56. № 20. P. 1986.

159. Martinet E., Luc F., Rosensher E., Bois Ph., Delaitre S. Electrical tunability of infrared detectors using compositionally asymmetric GaAs/AlGaAs multiquantum wells // Appl. Phys. Lett. 1992. V. 60. № 7. P. 895.

160. Fraenkel A., Brandel A., Bahir G., Finkman E., Livescu G., Asom M.T. Bias dependence of responsivity and transport in asymmetric quantum well infrared detectors // Appl. Phys. Lett. 1992. V. 61. № 11. P. 1341.

161. Goossen K.W. et al. Photovoltaic quantum well infrared detector // Appl. Phys. Lett. 1988. V. 52. №20. P. 1701.

162. Levine B.F., Bethea C.G., Shen V.O., Malik R.J. Tunable long-wavelength detectors using graded barrier quantum wells grown by electron beam source molecular beam epitaxy//Appl. Phys. Lett. 1990. V. 57. № 4. P. 383.

163. Buyngsug O.J. et al. Long-wavelength infrared detection in a Kastalsky-type superlattice structure //Appl. Phys. Lett. 1990. V. 57. № 5. P. 503.

164. Серженко Ф.Л., Шадрин В.Д. // ФТП. 1991. Т. 25. С. 1579.

165. Gunapala S.D., Levine B.F., Chand N. Bound to continuum superlattice miniband long wavelength GaAs/AlxGaixAs photoconductors // Jpn. J. Appl. Phys. 1991. V. 70. №1. P. 305.

166. Bandara K.M.S.V., Coon D.D., О В., Lin Y.F., Francombe M.H. Exchange interactions in quantum well subbands // Appl. Phys. Lett. 1988. V. 53. № 20. P. 1931.

167. Kastalsky A.A., Duffield Т., Allen S.J., Harbison J. Photovoltaic detection of infrared light in a GaAs/AlGaAs superlattice // Appl. Phys. Lett. 1988. V. 52. № 16. P. 1320.

168. Wu C.S, Wen C.P., Sato R.N, Ни M, Tu C.W, Zhang Tu.J, Flesner L.D, Le Pham, Nayer P.S. // IEEE Trans. Electron. Devices. 1992. V. ED-39. № 6. P. 1320.

169. Yu L.S, Li S.S. A metal grating coupled bound-to-miniband transition GaAs multiquantum well/superlattice infrared detector // Appl. Phys. Lett. 1991. V. 59. № 11. P. 1332.

170. Yu L.S, Wang Y.H, Li S.S, Ho P. Low dark current step-bound-to-miniband transition InGaAs/GaAs/AlGaAs multiquantum-well infrared detector // Appl. Phys. Lett. 1992. V. 60. № 8. P. 992.

171. Borenstain S.J, Grave I, Larsson A, Rich D.H, Jonsson B, Andersson I. // Long-wavelength infrared spectroscopy of an asymmetrically structured Gao.6Alo.4As/GaAs superlattice // Phys. Rev. B. 1991. V. 43. № 11-15. P. 9320.

172. Gunapala S.D, Bandara S.V, Singh A, Liu J.K, Luong E.M, Mumolo J.M, McKelvey M.J. // Proc. of SPIE. 1998. V. 3379. P. 225.

173. Kheng K, Ramsteiner J. M. E, Schheider H. Two-color GaAs/(AlGa)As quantum well infrared detector with voltage-tunable spectral sensitivity at 3-5 and 812 jim// Appl. Phys. Lett. 1992. V. 61. №6. P. 666.

174. Gunapala S.D, Bandara S.V, Liu J.K, Hong W., Sundaram M, Maker P.D. Muller R.E, Shott C.A, Carralejo R. Long-wavelength 640x486 GaAs-AlGaAsquantum well infrared photodetector snap-shot camera // IEEE Trans. Electron Devices. 1998. V. 45. № 9. P. 1890.

175. Tidrow M.Z., Chiang J.C., Li Sheng S., Bacher K. A two-stack two-color high strain quantum well infrared photodetector // Proc. of SPIE. 1997. V. 3061. P. 772780.

176. Bois Ph., Costand E., Dubuz J.Y., Nagle J. Technology of Multiquantum Well Infrared Detectors // Proc. of SPIE. 1997. V. 3061. P. 764-771.

177. Avetisjan G.H., Kulikov V.B., Kotov V.P., Erkin A.K., Zalevsky I.D. Quantum Well Infrared Photodetectors array on a basis of GaAs/AlGaAs MQW grown by MOCVD // Proc. of SPIE. 1995. V. 2790. P. 30-37.

178. B.F. Levine, C.G. Bethea, K.G. Glogovsky et al. Long-wavelength 128x128 quantum well infrared photodetector arrays// Semicond. Sci. Techn. 1991. V. 6. P. 114.

179. Chen C.J., Choi K.K., Chang W.H., Tsui D.C. Corrugated Quantum Well Infrared Photodetectors // Proc. of SPIE. 1997. V. 3061. P. 728-739.

180. Andersson J.Y., Alverbo J., Borglind J., Helander P., Martijin H., Ostland M. 320x240 Pixels Quantum Well Infrared Photodetector (QWIP) Array for Thermal Imaging: Fabrication and Evaluation // Proc. of SPIE. 1997. V. 3061. P. -740-748.

181. Behet M., Hovel R., Kohl A., Mesquida Kusters A., Opitz В., Heime K. MOVPE growth of III-V compounds for optoelectronic and electronic applications // Microelectronics Journal. 1996. V. 27. P. 297-334.

182. Kock A., Gornik E., Absreiur G., Bohm G., Walther M., Weimann G. Double wavelength selective GaAs/AlGaAs infrared detector device // Appl. Phys. Lett. 1992. V. 60. № 16. P. 2011.

183. Li W.J., McCombe B.D. Coupling efficiency of metallic gratings for excitation of intersubband transitions in quantum-well structures // Jpn. J. Appl. Phys. 1992. V. 71. №2. P. 1038.

184. Hobson W.S., Zussman A., Levine B.F., de Jong J., Geva M., Luther L.S. Carbon-doped long wavelength GaAs/AlxGaixAs quantum well infrared photodetectors grown by organometallic vapor phase epitaxy // J. Appl. Phys. 1992. V. 71. №7. P. 3642-3644.

185. Pham L., Jiang X.S., Yu P.K.L. High-responsivity intersubband infrared photodetector using InGaAsP/InP superlattice // IEEE Electron Device Lett. 1993. V. 14. №2. P. 74.

186. Аветисян Г.Х., Залевский И.Д., Кузнецов Ю.А., Куликов В.Б. Фотоприемники на основе сверхрешеток // Электронная промышленность. 1993. № 6-7. С. 69-70.

187. Tsai K.L., Lee C.P., Chang K.H., Chen H.R., Tsang J.S. Influence of oxygen on the performance of GaAs/AlGaAs quantum well infrared photodetectors // J. Appl. Phys. 1994. V. 76. №1. P. 274-277.

188. Hardtdegen H., Hollfelder M., Ungermanns Ch., Wirtz 1С., Carius R., Guggi D., Luth H. // Inst. Phys. Conf. Ser. 1993. V. 136. P. 625.

189. Allenson M.B., King P.G.R., Rowland M.C., Steward G.J., Symc C.H.A. An improved GaAs transmission photocathode // J. Phys. D. 1972. V. 5. № 10. P. L89-L92.

190. Guttierrez W.A., Wilson H.L., Yee E.M. GaAs transmission photocathode grown by hybrid epitaxy // Appl. Phys. Lett. 1974. V. 25. № 9. P. 482-483.

191. Antypas G.A., Edgecumbe J. Glass-sealed GaAs-AlGaAs transmission photocathode // Appl. Phys. Lett. 1975. V. 26. № 7. P. 371-372.

192. James L.W., Antypas G.A., Edgecumbe J., Moon R.L., Bell R.L. Dependence on Crystalline Face of the Band Bending in Cs2 O-Activated GaAs // Jpn. J. Appl. Phys. 1971. V. 42. № 12. P. 4976.

193. Olsen G.H., Szostak D.J., Zamerowski T.J., Ettenberg M. High-performance GaAs photocathodes //J. Appl. Phys. 1977. V. 48. № 3. P. 1007-1008.

194. Антонова Л.И., Бирюлин Ю.Ф., Вуль А.Я., Денисов В.П., Забелина Л.Г., Ичкитзе P.P., Климин А.И., Козлов С.Е., Шмарцев Ю.В. Арсенид-галлиевый фотокатод с интегральной чувствительностью 3200 мкА/лм // Письма в ЖТФ. 1985. Т. 11. № 10. С. 602-605.

195. Bell R.L., Uebbing J.J. Photoemission from InP-Cs-0 // Appl. Phys. Lett. 1968. V. 12. №3. P. 76.

196. Simon R.E., Sommer A.H., Tietjen J.J., Williams B.F. GaAsixPx as a new high quantum yield photoemissive material for the visible spectrum // Appl. Phys. Lett. 1969. V. 15. №2. P. 43.

197. James L.W., Uebbing J.J., Yep Т.О., Bell R.L. Optimization of the InAsxPjx-Cs20 Photocathode // Jpn. J. Appl. Phys. 1971. V. 42. № 2. P. 580.

198. Shade H., Nelson H., Kressel H. Efficient photoemission from Ge-doped GaAs grown by liquid-phase epitaxy // Appl. Phys. Lett. 1971. V. 18. № 4. P. 121.

199. Liu Y.Z., Hollish C.D., Stein W.W., Bolger D.E., Greene P.D. LPE GaAs/(Al,Ga)As/GaAs transmission photocathodes and a simplified formula for transmission quantum yield // J. Appl. Phys. 1973. V. 44. № 12. P. 5619-5621.

200. James L.W., Antypas G.A., Moon R.L., Edgecumbe J., Bell R.L. Photoemission from cesium-oxide-activated InGaAsP // Appl. Phys. Lett. 1973. V. 22. № 6. P. 270.

201. Esher J.S., Antypas G.A., Edgecumbe J. High-quantum-efficiency photoemission from an InGaAsP photocathode // Appl. Phys. Lett. 1976. V. 29. № 3. P. 153-155.

202. Fisher D.C., Enstrom R.E., Williams B.F. Photoelectron surface escape probability of (Ga,In)As : Cs0 in the 0.9 to 1.6 \im range// Jpn. J. Appl. Phys. 1972. V. 43. №9. P. 3815.

203. Fisher D.G., Enstrom R.E., Escher J.S., Williams B.F. // J. Appl. Phys. 1972. V. 43. P. 3815.

204. Петров H.H. Эмиттеры с отрицательным сродством к электрону. (Обзор) // Журнал технической физики. 1971. Т. 41. № 12. С. 2473-2491.

205. Соболева Н.А. Новый класс электронных эмиттеров // Успехи физических наук. 1973. Т. 111. №2. С. 331-353.

206. Spicer W.E. Negative affinity III-V photocathode: their physics and technology // J. Appl. Phys. 1977. V. 12. № 2. P. 115-123.

207. Белл P.JI. Эмиттеры с отрицательным электронным сродством.: Пер. с англ. -М.: Энергия, 1978.- 192 с.

208. Цвиккер Г.Р. Фотоэмиссионные приемники излучения / в кн. Фотоприемники видимого и ИК диапазонов / Р.Дж. Киес, П.В. Крузе, Э.Г. Патли и др.; под. ред Р. Дж. Киеса: пер. с англ. М.: Радио и связь, 1985. -328с.

209. Spicer W.E. Photoemissive, Photoconductive, and Optical Absorption Studies of Alkali-Antimony Compounds // Phys.Rev. 1958. V. 112. № 1-1. P. 114.

210. James L.W. Calculation of the minority-carrier confinement properties of III-V semiconductor heterojunctions (applied to transmission-mode photocathodes) // J. Appl. Phys. 1974. V. 45. № 3. P. 1326-1335.

211. Astles M.G., Smith F.G.H., Williams E.W. // J. Electrochem. Soc. 1973. V. 120. P. 1750.

212. Бонч-Бруевич В. Л., Калашников С. Г. Физика полупроводников. М.: Наука. Гл. ред. физ.-матем. лит-ры, 1977. - 672 с.

213. Fisher D.G., Enstrom R.E., Escher J.S., Gossenberger H.F., Appert J.R. Photoemission charactristics of transmission-mode negative electron affinity GaAsand (In,Ga)As vapor-grown structures // IEEE Trans. Electron Devices. 1974. P. 641649.

214. Enstrom R., Fisher D. The effect of lattice parameter mismatch in NEA GaAs photocathodes grown on GaP/InGaP substrates // J. Appl. Phys. 1975. V. 46. № 5. P. 1976-1982.

215. Fisher D.G., Martinelli R.U./ in «Advances in Image Pickup and Display». V. 1. New York.: Academic Press, 1974. P. 71.

216. Мильвидский М.Г., Освенский В.Б. Структурные дефекты в эпитаксиальных слоях полупроводников. -М.: Металлургия, 1984. 159 с.

217. Estrera J., Sinor Т., Passmore К., Rector М. Development of extended red (1.01.3 цт) image intensifiers//Proc. of SPIE. 1994. V. 2551. P. 135-144.

218. Antypas G.A., Escher J.S., Edgecumbe J., Enck R.S. Broadband GaAs transmission photocatode // J. Appl. Phys. 1978. V. 49. № 7. P. 4301.

219. Costello K.A., Aebi V.W., MacMillan H.F. Imaging GaAs Vacuum Photodiode with 40% Quantum Efficiency at 530 nm //Proc. of SPIE. 1992. V. 1665. P. 163-171.

220. Sinor T.W., Estrera J.P., Phillips D.L., Rector M.K. Extended blue GaAs image intensifiers//Proc. of SPIE. 1995. V. 2551. P. 130-134.

221. Edgecumbe J.P., Aebi V.W., Davis G.A. A GaAsP photocathode with 40% QE at 550 nm // Proc. of SPIE. 1992. V. 1655. P. 204-210.

222. Oirschot T.G.J. Liquid-phase epitaxial growth of (AlGa)As on polished and roughened GaP substrates for transmission photocathodes // Appl. Phys. Lett. 1974. V. 24. №5. P. 211-213.

223. Забелина Л.Г., Петров A.C., Поляков А.Я., Саксеев Д.А., Шульбах В.А. Поверхностные свойства гетероструктур GaAs-In(x)Ga(l-x)As для ОЭС фотокатода // Электронная техника. Сер. 4. 1987. № 8. (4)257. С. 8.

224. Allenson М., Bass S.K. GaAs reflection photocathodes growth by metal akkyl vapor phase epitaxy // Appl. Phys. Lett. 1976. V. 28. № 3. P. 113-115.

225. Boldish S. Production considerations necessary to produce large quantities of optoelectronics devices by MOCVD epitaxy // Proc. of SPIE. 1991.

226. Narayanan A.A., Fisher D.G., Erickson L.P., O'CIock G.D. Negative electron affinity gallium arsenide photocathode grown by molecular beam epitaxy // J. Appl. Phys. 1984. V. 56. № 6. P. 1886-1887.

227. Залевский И.Д., Горбылев B.A. Камера для осаждения слоев методом МОС-гидридной эпитаксии // заявка № 95112214/20(021298), приоритет от 18.07.95, положительное решение на полезную модель.

228. Залевский И.Д., Кириленко Н.И., Коваленко М.В. Подложкодержатель // заявка №95112266/25(021312), приоритет от 18.07.1995г., положительное решение на изобретение.

229. Manasevit Н.М., Simpson V.I. //J. Electrochem. Soc. 1968. V. 116. P. 1968.

230. Dapkus P.D., Manasevit H.M., Hess K.L. High purity GaAs prepared from trimethylgallium and arsine//J. Cryst. Growth. 1981. V. 55. № 1. P. 10.

231. Kuo C.P., Cohen R.M., Stringfellow G.B. OMVPE growth of GalnAs// J. Cryst. Growth. 1983. V. 64. № 3. P. 461.

232. Krautle H., Roehle H., Escobosa A., Beneking H. // J. Electron. Mater. 1983. V. 12. P. 215.

233. Reep D.H., Chandhi S.K. Electrical Properties of Organometallic Chemical Vapor Deposited GaAs Epitaxial Layers // J. Electrochem. Soc. 1984. V. 131. № 11. P. 2697.

234. Plass C., Heinecke H., Kayser O., Luth H., Bulk P. A comparative study of Ga(CH3)3, Ga(C2H5)3 and Ga(C4H9)3 in the low pressure MOCVD of GaAs // J. Cryst. Growth. 1988. V. 88. P. 455.

235. Ghandhi S.K., Field R.J. A re-examination of boundary layer theory for a horizontal CVD reactor//J. Cryst. Growth. 1984. V. 69. № 2-3. P. 619.

236. Мармалюк А.А. Получение GaAs методом МОС-гидридной эпитаксии // Материалы электронной техники. Известия вузов. 2004. №4. С. 21-24.

237. Мармалюк А.А. Закономерности образования трехкомпонентных твердых растворов в условиях МОС-гидридной эпитаксии // Материалы электронной техники. Известия вузов. 2005. №1. С. 17-23.

238. Мармалюк А.А. Получение четырехкомпонентных твердых растворов методом МОС-гидридной эпитаксии // Материалы электронной техники. Известия вузов. 2005. №2. С. 25 31.

239. Крапухин В.В, Соколов И.А, Кузнецов Г.Д. Технология материалов электронной техники. Теория процессов полупроводниковой технологии. 2-е изд. перераб. и доп. - М.: «МИСИС», 1995. - 493 с.

240. Stringfellow G.B, Hall Н.Т. VPE growth of AlxGaixAs // J. Cryst. Growth. 1978. V. 43. № 1.Р. 47.

241. Seki Y, Tanno K, Iida K, Ichiki E. Properties of Epitaxial GaAs Layers from a Triethyl Gallium and Arsine System // J. Electrochem. Soc. 1975. V. 122. № 8. P. 1108.

242. Nakanisi T. The growth and characterization of high quality MOVPE GaAs and GaAlAs//J. Ciyst. Growth. 1984. V. 68. № 1. P. 282.

243. Kuech T.F, Veuhoff E, Kuan T.S, Deline V, Potemski R. The influence of growth chemistry on the MOVPE growth of GaAs and AlxGaixAs layers and heterostructures// J. Ciyst. Growth. 1986. V. 77. № 1-3. P. 257.

244. Kuech T.F, Veuhoff E. Mechanism of carbon incorporation in MOCVD GaAs // J. Cryst. Growth. 1984. V. 68. № 1. P. 148.

245. Yoshida M, Watanabe H, Uesugi F. Mass Spectrometric Study of Ga(CH3)3 and Ga(C2H5) з Decomposition Reaction in H2 and N2// J. Electrochem. Soc. 1985. V. 132. №3. P. 677.

246. Hanna M.C, Lu Z.H, Oh E.G., Mao E, Majerfeld A. Atmospheric pressure organometallic vapor phase epitaxy growth of high-mobility GaAs using trimethylgallium and arsine // Appl. Phys. Lett. 1990. V. 57. № 11. P. 1120.

247. Shastry S.K, Zemon S, Kenneson D.G, Lambert G. Control of residual impurities in very high purity GaAs grown by organometallic vapor phase epitaxy // Appl. Phys. Lett. 1988. V. 52. № 2. P. 150.

248. Razeghi M., Omnes F., Nagle J., Defour M., Archer O., Bove P. High-purity GaAs layers grown by low-pressure metalorganic chemical vapor deposition // Appl. Phys. Lett. 1989. V. 55. № 16. P. 1677.

249. Мармалюк A.A. Легирование GaAs в условиях МОС-гидридной эпитаксии //Материалы электронной техники. Известия вузов. 2004. №3. С. 14 18.

250. Hanna М.С., Lu Z.H., Majerfeld A. Very high carbon incorporation in metalorganic vapor phase epitaxy of heavily doped p-type GaAs // Appl. Phys. Lett. 1991. V. 58. №2. P. 164.

251. Watanabe N., Ito H. Saturation of hole concentration in carbon-doped GaAs grown by metalorganic chemical vapor deposition // J. Cryst. Growth. 1997. V. 182. № 1-2. P. 30.

252. Bass S.J. Silicon and germanium doping of epitaxial gallium arsenide grown by the trimethylgallium-arsine method // J. Cryst. Growth. 1979. V. 47. № 5-6. P. 613.

253. Kuech T.F., VeuhofTE., Meyerson B.S. Silicon doping of GaAs and AlxGaixAs using disilane in metalorganic chemical vapor deposition // J. Cryst. Growth. 1984. V. 68. № 1. P.48.

254. Field R.J., Ghandhi S.K. Doping of gallium arsenide in a low pressure organometallic CVD system : I. Silane//J. Cryst. Growth. 1986. V. 74. № 3. P. 543.

255. Glew R.W. Zinc Doping of MOCVD GaAs// J. Cryst. Growth. 1984. V. 68. № 1. P. 44.

256. Hageman P.R., te Nijenhuis J., Anders M.J., Gilling L.J. Dependence of impurity incorporation upon substrate misorientation during GaAs growth by metalorganic vapour phase epitaxy //J. Cryst. Growth. 1997. V. 170. № 1-4. P. 270.

257. Stockman S.A., Hanson A.W., Colomb C.M., Fresina M.T., Baker J.E., Stillman G.F. //J. Electron. Mater. 1994. V. 23. P. 791.

258. Kim S., Kim Y., Kim M., Kim Ch.K., Min S., Lee Ch. Carbon doping characteristics of GaAs and Alo.3Gao.7As grown by atmospheric pressure metalorganic chemical vapor deposition using CC14 // J. Cryst. Growth. 1994. V. 141. № 3-4. P. 324.

259. Hong K., Pavlidis D. // J. Electron. Mater. 1996. V. 25. P. 449.

260. Shastry S.K., Zemon S., Kenneson D.G., Lambert G. Control of residual impurities in very high purity GaAs grown by organometallic vapor phase epitaxy // Appl. Phys. Lett. 1988. V. 52. № 2. P. 150.

261. Razeghi M., Omnes F., Nagle J., Defour M., Archer 0., Bove P. High-purity GaAs layers grown by low-pressure metalorganic chemical vapor deposition // Appl. Phys. Lett. 1989. V. 55. № 16. P. 1677.

262. Tsai M.J., Tashima M.M., Moon R.L. // J. Electron. Mater. 1984. V. 13. P. 437.

263. Lewis C.R, Hamaker H.C., Green R.T. // J. Electron. Mater. 1987. V. 16. P. 365.

264. Stringfellow G.B. A critical appraisal of growth mechanisms in MOVPE// J. Cryst. Growth. 1984. V. 68. № 1. P. 111.

265. Stringfellow G.B. The role of impurities in III/V semiconductors grown by organometallic vapor phase epitaxy// J. Ciyst. Growth. 1986. V. 75. № 1. P. 91.

266. Richter E., Kurpas P., Gutsche D., Weyers M. // J. Electron. Mater. 1995. V. 24. P. 1719.

267. Buchan N.I., Kuech T.F., Scilla G., Cardone F. Carbon incorporation in metalorganic vapor phase epitaxy grown GaAs using CHyX4 y, TMG and AsH3// J. Cryst. Growth. 1991. V. 110. № 3. P. 405.

268. Kuech T.F., Redwing J. Carbon doping in metalorganic vapor phase epitaxy // J. Cryst Growth. 1994. V. 145. № 1-4. P. 382.

269. Begarney M.J., Warddrip M.L., Kappers M.J., Hicks R.F. Kinetics of carbon tetrachloride decomposition during the metalorganic vapor-phase epitaxy of gallium arsenide and indium arsenide // J. Cryst. Growth. 1998. V. 193. № 3. P. 305.

270. Gong Y., Mo J., Yu H., Wang L., Xia G. Quantitative study of carbon doping of GaAs grown by metalorganic vapor-phase epitaxy// J. Cryst. Growth. 2000. V. 209. № l.P. 43.

271. Shubert E.F. Delta doping of III-V compound semiconductors: Fundamentals and device applications//J. Vac. Sci. Technol. A. 1990. V. 8. № 3. P. 2980-2996.

272. Li. G., Jagadish C. Recent progress in d-doping of III-V semiconductors grown by metal organic vapour phase epitaxy // Solid-State Electronics. 1997. V. 41. № 9. P. 1207-1225.

273. Батукова JI.M., Батушкина T.C., Дроздов Ю.Н., Звонков Н.Н., Малкина И.Г., Янькова Т.Н. Свойства d-легированных углеродом слоев GaAs, полученных МОС-гидридной эпитаксией // Неорганические материалы. 1993. Т. 29. №3. С. 309-312.

274. Davidson B.R., Hart L., Newman R.C., Joyce T.B., Billough T.J., Button C.C. // J. Mater. Sci.: Matters in Electronics. 1996. V. 7. P. 355.

275. Makimoto Т., Kobayashi N. Carbon Atomic Layer Doping in AlGaAs by Metalorganic Chemical Vapor Deposition and Its Application to a P-Type Modulation Doped Structure // Jpn. J. Appl. Phys. 1993. V. 32. № 9B. P. L1300-1303.

276. Jagadish C., Li G., Johnston M.B., Gal M. Si and С d-doping of GaAs grown by metal organic vapour phase epitaxy for fabrication of nipi doping superlattices // Materials Sci. and Eng. B. 1998. V. 51. P. 103-105.

277. Seki H., Koukitu A. Thermodynamic analysis of metalorganic vapor phase epitaxy of III-V alloy semiconductors // J. Cryst. Growth. 1986. V. 74. № 1. P. 172.

278. Tirtowidjojo M., Pollard R. Equilibrium gas phase species for MOCVD of AlxGaixAs //J. Cryst. Growth. 1986. V. 77. № 1-3. P. 200.

279. Mizuta M., Iwamoto Т., Moriyama F., Kawata S., Kukimoto H. AlGaAs growth using trimethyl and triethyl compound sources // J. Cryst. Growth. 1984. V. 68. № 1. P. 142.

280. Dapkus P.D., Manasevit H.M., Hess K.L. High purity GaAs prepared from trimethylgallium and arsine// J. Cryst. Growth. 1981. V. 55. № 1. P. 10.

281. Kuo C.P., Cohen R.M., Stringfellow G.B. OMVPE growth of GalnAs // J. Cryst. Growth. 1983. V. 64. № 3. P. 461.

282. Krautle H., Roehle H., Escobosa A., Beneking H. // J. Electron. Mater. 1983. V. 12. P. 215.

283. Reep D.H., Chandhi S.K. Electrical Properties of Organometallic Chemical Vapor Deposited GaAs Epitaxial Layers // J. Electrochem. Soc. 1984. V. 131. № 11. P. 2697.

284. Plass C., Heinecke H., Kayser O., Luth H., Bulk P. A comparative study of Ga(CH3)3, Ga(C2H5)3 and Ga(C4H9)3 in the low pressure MOCVD of GaAs // J. Cryst. Growth. 1988. V. 88. № 4. P. 455.

285. Shastry S.K., Zemon S., Kenneson D.G., Lambert G. Control of residual impurities in very high purity GaAs grown by organometallic vapor phase epitaxy // Appl. Phys. Lett. 1988. V. 52. № 2. P. 150.

286. Razeghi M., Omnes F., Nagle J., Defour M., Archer O., Bove P. High-purity GaAs layers grown by low-pressure metalorganic chemical vapor deposition // Appl. Phys. Lett. 1989. V. 55. № 16. P. 1677.

287. Agnello P.D., Ghandhi S.K. The composition dependence of GalnAs grown by organometallic epitaxy //J. Cryst. Growth. 1989. V. 97. № 3-4. P. 551.

288. Trush E., Whiteaway J., Wale Evans G., Wight D., Cullis A. Compositional Transients in MOCVD Grown III-V Heterostructures // J. Cryst. Growth. 1984. V. 68. P. 412-421.

289. Clark I., Fripp A., Jesser W. MOCVD manifold switching effects on growth and characterization//J. Cryst. Growth. 1991. V. 109. P. 246-251.

290. Roberts J., Mason M., Robinson M. Factors Influencing Doping control and Abrupt Metallurgical Transitions During Atmospheric Pressure MOVPE Growth of AlGaAs and GaAs // J. Cryst. Growth. 1984. V. 68. P. 422-430.

291. Мармалюк А.А. Формирование гетероструктур с квантовыми ямами для ИК-фотоприемников на внутризонных переходах методом МОС-гидридной эпитаксии // Материалы симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника». Нижний Новгород, Россия. 25-29 марта 2005 г. С. 82 85.

292. Andronov А.А., Drozdov M.N., Zinchenko D.I., Nozdrin Y.N., Sosnin A., Ustinov A., Shashkin V.I., Marmalyuk A.A., Padalitsa A.A. Transport in Narrow

293. Minigap Superlattices and the Terahertz Bloch Oscillator // Semicond. Sci. Technol. 2004. V. 19. №4. P. S96-S98.

294. В.В.Безотосный, И.Д.Залевский, Х.Х.Кумыков, Н.В.Маркова, Квантовая электроника. 1998. т. 25, №. 7. с. 611.

295. Безотосный В.В, Кумыков Х.Х, Маркова Н.В. Предельные выходные параметры линеек и матриц лазерных диодов // Квантовая электроника. 1997. Т. 24. № 6. С. 495-498.

296. Волноводная оптоэлектроника / под ред. Т. Тамира. М.: Мир, 1991. 576 с.

297. T.Ahlgren, J.Likonen, et al Concentration dependent and independent Si diffusion in ion-implanted GaAs // Phys. Rev. B. 1997. V. 56. P. 4597.

298. Y.Kim, M.S.Kim, et al, Dislocation-accelerated diffusion of Si in delta-doped GaAs grown on silicon substrates by metalorganic chemical vapor deposition // Jpn. J. Appl. Phys. 1991. V. 69. № 3. P. 1355.

299. А.Д.Полянин, А.В.Вязьмин, А.И.Журов, Д.А.Казенин, Справочник по точным решениям уравнений тепло- и массопереноса. М.: Факториал, 1998. — 368 с.

300. С.С.Стрельченко, В.В.Лебедев, Соединения АЗВ5: Справ, изд. М.: Металлургия, 1984. 144с.

301. J.E.Bisberg, A.K.Chin, et al. Zinc diffusion in III-V semiconductors using a cubic-zirconia protection layer // Jpn. J. Appl. Phys. 1990. V. 67. № 3. P. 1347.

302. H.G.Hettwer, N.A.Stolwijk, et al, Defect and Diffusion Forum, 1997. V. 143147. P. 1117.

303. M.P.Chase, M.D.Deal, et al. Diffusion modeling of zinc implanted into GaAs // Jpn. J. Appl. Phys. 1997. V. 81. № 4. P. 1670

304. F.Agashi, К.М. Lau, Н.К. Choi, A. Baliga, N.G. Anderson Anderson High-performance 770-nm AlGaAs-GaAsP tensile-strained quantum-well laser diodes // IEEE Photonics Technol. Lett. 1995. V. 7. № 2. P. 140-143.

305. G. Erbert, F. Bugge, A. Knauer, J. Sebastian, A. Thies, H. Wenzel, M. Weyers, G. Trankle High-power tensile-strained GaAsP-AlGaAs quantum-well lasers emitting between 715 and 790 nm // IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron. 1999. V. 5. № 3. P. 780-784.

306. Mawst L.J. High power, Al-free active region (ALFA) lasers for the 0.70-0.81 pm wavelength lasers // Proc. of Conference on Lasers and Electro Optics. 19-24 May, 2002. Long Beach, CA, USA. V. 1. P. 43-44.

307. S.L.Chuang, Physics of Optoelectronic Devices. John Wiley & Sons, New York. 1995.

308. Пихтин H.A., Слипченко C.O., Соколова 3.H., Тарасов И.С. Внутренние оптические потери в полупроводниковых лазерах // Физика и техника полупроводников. 2004. Т. 38. № 3. С. 374 381.

309. Livshits D.A., Kochnev I.V., Lantratov V.M., Ledentsov N.N., Nalyot T.A., Tarasov I.S., Alferov Zh.I. High Catastrophic Optical Mirror Damage Level in InGaAs/AlGaAs Laser Diodes // Electron. Lett. 2000. V. 36. P. 1848-1849.

310. Bugge F., Erbert G., Fricke J., Gramlich S., Staske R., Wenzel H., Zeimer U., Weyers M. 12 W continuous-wave diode lasers at 1120 nm with InGaAs quantum wells //Appl. Phys. Lett. 1998. V. 79. P. 1965-1967.

311. Kuo С.Р., Cohen R.M., Fry K.L., Stringfellow G.B. // J. Electron. Mater. 1985. V. 14. P. 231.

312. Kuphal E., Pocker A. Phase Diagram for Metalorganic Vapor Phase Epitaxy of Strained and Unstrained InGaAsP/InP //Jpn. Jpn. J. Appl. Phys. 1998. V. 37. P. 632.

313. Ludowise M.J., Cooper C.B., Saxena R.R. // J. Electron. Mater. 1981. V. 10. P. 1051.

314. Matthews J.W., Blakeslee A.E. Defects in epitaxial multilayers: I. Misfit dislocations // J. Cryst. Growth. 1974. V. 27. P. 118.

315. Houghton D.C., Davies M., Dion M. Design criteria for structurally stable, highly strained multiple quantum well devices // Appl. Phys. Lett. 1994. V. 64. № 4. P. 505-507.

316. Dodson B.W., Tsao J.Y. Relaxation of strained-layer semiconductor structures via plastic flow //Appl. Phys. Lett. 1987. V. 51. № 17. P. 1325.

317. Tsao J.Y., Dodson B.W. Excess stress and the stability of strained heterostructures // Appl. Phys. Lett. 1988. V. 53. № 10. P. 848 850.

318. Bugge F., Zeimer U., Gramlich S. et al. Effect of growth conditions and strain compensation on indium incorporation for diode lasers emitting above 1050 nm // J. Cryst. Growth. 2000. V. 221. № 1-4. P. 496-502.

319. Дроздов Ю.Н., Байдусь H.B., Звонков Б.Н. и др.// ФТП, 2003, Т. 37, вып. 2, С 203-208.

320. Орлов Л.К., ИвинаН.Л.// ФТП, 2002, т. 36, вып. 2, С. 199-204.

321. Jamaquchi К., Okada Т. and Hiwatashi F.// Appl. Surf. Sci., 1997, Vol. 117-118, P. 700-704.

322. Potin V., Hahn E., Rozenauer A et al. Comparison of the In distribution in InGaN/GaN quantum well structures grown by molecular beam epitaxy and metalorganic vapor phase epitaxy // J. Cryst. Growth. 2004. V. 262. № 1-4. P. 145150.

323. Pitts O.J., Watkins S.P., Wang C.X. et al. Antimony segregation in GaAs-based multiple quantum well structures // J. Cryst. Growth, 2003, V. 254, P. 28-34.

324. Dussaigne A., Damilano В., Grandjean N. In surface segregation in InGaN/GaN quantum wells//J. Cryst. Growth. 2003. V. 251. P. 471-475.

325. Zheng Y.J., Lam A. M. and Eugstram J. R. Modeling of Ge surface segregation in vapor-phase deposited Sii xGex thin films // Appl. Phys. Lett., 1999. V. 75. № 6. P. 817-819.

326. Grenet G., Bergignet E., Gendry M. et al.// Surf. Sci., 1996, Vol. 352-354, P. 734-739.

327. Mesrine M., Massies J., Deparis C. et al. Indium surface segregation during chemical beam epitaxy of Gai xInxAs/GaAs and Gai xInxP/GaAs heterostructures // J. Cryst. Growth. 1997. V. 175-176. P. 1242-1246.

328. Moison J. M., Guille C., Houzay F., Barthe F., Van Rompay M. Surface segregation of third-column atoms in group III-V arsenide compounds: Ternary alloys and heterostructures // Phys. Rev. 1989. V. B40. № 9. P. 6149 6162.

329. Акчурин P.X., Андреев А.Ю., Говорков О.И., Мармалюк А.А., Петровский А.В. Влияние напряжений на перераспределение индия в квантовых ямах InGaAs/GaAs // Труды VIII Международной научно-технической конференции

330. Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники. Дивноморское, Россия. 14-19 сентября 2002г. С. 32 35.

331. Houghton D.C., Davies М., Dion М. // Appl. Phys. Lett. 1994. V. 64. P.505.

332. Radhakrishnan К., Yoon S.F., Gopalakrishnan R., Tan K.L. // J. Vac. Sci. Technol. 1994. V. A 12. P. 1124.

333. Bugge F., Blister G., Erbert G., Gramlich S., Rechenberg I., Treptow H., Weyers M. // J. Cryst. Growth. 1994. V. 145. P. 907.

334. Muraki K., Fukatsu S., Shiraki Y. Surface segregation of In atoms during molecular beam epitaxy and its influence on the energy levels in InGaAs/GaAs quantum wells // Appl Phys. Lett. 1992. V. 61. № 5. P. 557-559.

335. Dehaese O., WallartX. and Mollot F. Kinetic model of element III segregation during molecular beam epitaxy of III-III'-V semiconductor compounds // Appl. Phys. Lett. 1995. V. 66. № l.P. 52- 55.

336. Акчурин Р.Х. // Изв. Вузов. Материалы электронной техники, 2004, №3, С. 48-51.

337. Nakajima К. Calculation of compositional dependence of stresses in GalnAs/GaAs strained multilayer heterostructures // J. Crystal Growth. 1993. V. 126. №4. P. 511 -524.

338. Паниш М.Б., Илегемс M. в кн. «Материалы для оптоэлектроники» (пер. с англ.). М.: Мир, 1976. 405 с.

339. Богатов А.П., Дракин А.Е., Стратонников А.А., Коняев В.П. // Квантовая электроника, 30, 401 (2000).

340. Utaka К. et al basing characteristics of 1.5 1.6 ptm GalnAsP/InP integrated twin-guide lasers with first-order distributed Bragg reflectors // IEEE J.Quantum Electron. 1981. V. 17. №5. P. 651.

341. Afromowitz M.A. Refractive index of GabxAlxAs // Solid State Comm. 1974. V. 15 P. 59.

342. Utaka К. et al GalnAsP/InP Integrated Twin-Guide Lasers with First-Order Distributed Bragg Reflectors at 1.3 |im Wavelength // Jpn. J. Appl. Phys. 1980. V. 19.P.L137.

343. Kaufman R.G. Measurement of the refractive index of AlxGa.xAs and the mode indices of guided modes by a grating coupling technique // J. Appl. Phys. 1994. V. 75. P. 8053.

344. Авруцкий И.А, Дианов Е.М, Звонков Б.Н, Звонков Н.Б, Малкина И.Г, Максимов Г.А, Ускова Е.А. Полупроводниковые лазеры на длину волны 980 нм с туннельно-связанными волноводами // Квантовая электроника. 1997. т. 24. №2. С. 123-126.

345. Wenzel H, Bugge F, Erbert G, Hulsewede R, Staske R, Trankle G. High-Power Diode Lasers with Small Vertical Beam Divergence Emitting at 808 nm // Electronics Letters. 2001. V. 37. № 16. P.

346. Швейкин В.И, Богатов А.П, Дракин А.Е, Курнявко Ю.В. Даграмма направленности излучения квантоворазмерных лазеров InGaAs/GaAs, работающих на «вытекающей» моде. Квантовая электроника. 1999. Т. 26. № 1. С. 33-36.

347. Швейкин В.И., Геловани В.А. Новые диодные лазеры с вытекающим излучением в оптическом резонаторе // Квантовая электроника. 2002. Т. 32. № 8. С. 683-688.

348. A.Al-Muhanna, L.J.Mawst, D.Botez, D.Z.Garbuzov, R.U.Martinelly, J.C.Connolly. High-power (> 10 W) continuous-wave operation from ЮО-цт-aperture 0.97-|im-emitting Al-free diode lasers // Appl. Phys. Lett. 1998. V. 73. № 9. P. 1182.

349. Поповичев В.В., Давыдова Е.И., Мармалюк А.А., Симаков А.В., Успенский М.Б., Чельный А.А., Богатов А.П., Дракин А.Е., Плисюк С.А., Стратонников

350. A.А. Мощные поперечно-одномодовые полупроводниковые лазеры с гребневой конструкцией оптического волновода // Квантовая электроника. 2002. Т. 32. № 12. С. 1099- 1104.

351. Давыдова Е.И., Зубанов A.B., Мармалюк A.A., Успенский М.Б., Шишкин

352. B.А. Одномодовые лазеры с гребневидным элементом, сформированные в источнике трансформаторно-связанной плазмы // Квантовая электроника. 2004. Т. 34. №9. С. 805 808.

353. Schlenker D. et al Growth of highly strained GalnAs/GaAs quantum wells for 1.2 \im wavelength lasers // J. Cryst. Growth. 2000. V. 209. № 1. P. 27.

354. Schlenker D. Miyamoto Т., Chen Z., Koyama F. and Iga K. Growth of highly strained GalnAs/GaAs quantum wells for 1.2 (im wavelength lasers // IEEE Photonics Technol. Lett. 1999. V. 11. № 1. P. 946.

355. BuggeF. et al 12 W continuous-wave diode lasers at 1120 nm with InGaAs quantum wells//Appl. Phys. Lett. 2001. V. 79. P. 1965.

356. Lin W., Tu Y., Dai Т., Ho W., Lee G. The In^Ga^A^i-y (0.53<x<l,0<y<l) compound semiconductor for LD structures by organometallic vapor-phase epitaxy // J. Cryst. Growth. 1992. V. 123. № 3-4. P. 451.

357. Pellegrino S., Vitali L. // J. Electron. Mater. 1996. V. 25. P. 519.

358. Sugou S., Kameyama A., Miyamoto Y., Furuya K., Suematsu Y. Conditions for OMVPE Growth of GalnAsP/InP Crystal // Jpn. Jpn. J. Appl. Phys. 1984. V. 23. № 13. P. 1182.

359. Smeets E.T.J.M. Solid composition of GaAsixPx grown by organometallic vapour phase epitaxy //J. Cryst. Growth. 1987. V. 82. № 3. P. 385.

360. Guden M., Piprek J. Material parameters of quaternary III V semiconductors for multilayer mirrors at 1.55 pm wavelength // Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 1994. V. 4. №6. P. 349.

361. Nagorny R.E., Pollak M.A., Johnston W.D., Barns R.I. Band gap versus composition and demonstration of Vegard's law for InixGaxAsyP.y lattice matched to InP // Appl. Phys. Lett. 1978. V. 33. № 7. P. 659.

362. Mircea A., Ougazzaden A., Primot G., Kazmierski C. Highly thermally stable, high-performance InGaAsP: InGaAsP multi-quantum-well structures for optical devices by atmospheric pressure MOVPE // J. Cryst. Growth. 1992. V. 124. № 1-4. P. 737.

363. Ishikawa Т., Bowers J.E. Band lineup and in-plane effective mass of InGaAsP or InGaAlAs on InP strained-layer quantum well // IEEE. J. Quantum. Electron. 1994. V. 30. № 2. P. 562.

364. Hamoudi A., Ougazzaden A., Krauz Ph., Rao E.V.K., Juhel M., Thibierge H. Cation interdiffusion in InGaAsP/InGaAsP multiple quantum wells with constant P/As ratio // Appl. Phys. Lett. 1995. V. 66. № 6. P. 718.

365. Мамедов Д.С., Прохоров B.B., Шраменко M.B., Якубович С Д Исследование характеристик излучения маломощных суперлюминесцентных диодовв диапазоне температур -558С.+938С // Квантовая электроника. 2002. Т 32. № 7. С. 593-596.

366. Мамедов Д.С, Мармалюк А.А, Никитин Д.Б, Якубович С.Д, Прохоров

367. B.В. Двухпроходные суперлюминесцентные диоды с пониженным энергопотреблением на основе многослойной квантоворазмерной (GaAl)As-гетероструктуры // Квантовая электроника. 2004. Т. 34. №3. С. 206 208.

368. Андреева Е.В, Шраменко М.В, Якубович С.Д. Двухпроходный суперлюминесцентный диод с клиновидным активным каналом // Квантовая электроника. 2002. Т. 32. № 2. С. 112-114.

369. Мамедов Д.С, Прохоров В.В, Якубович С.Д. Сверхширокополосный мощный суперлюминесцентный диод с длиной волны излучения 920 нм // Квантовая электроника. 2003. Т. 33. № 6. С. 471-473.

370. Fercher A.F, Drexler W, Hitzenberger C.K, Lasser Т. Optical coherence tomography principles and applications // Rep. Prog. Phys. 2003. V. 66. № 2. P. 239-303.

371. Адлер Д.С, Ко T.X, Конорев А.К, Мамедов Д.С, Прохоров В.В, Фуджимото Дж.Дж, Якубович С.Д. // Квантовая электроника. 2004. Т. 34. №10.1. C. 915-918.

372. Unterhuber A, Povazay B, Herman B, Sattmann H, Shavez-Pirson A, Drexler W. In vivo retinal optical coherence tomography at 1040 nm enhanced penetration into the choroid // Opt. Express. 2005. V. 13. № 9. P. 3252-3258.

373. Лапин П.И, Мамедов Д.С, Мармалюк А.А, Падалица А.А, Якубович С.Д. Мощные и широкополосные суперлюминесцентные диоды спектрального диапазона 1000—1100 нм // Квантовая электроника. 2006. Т. 36. № 4. С. 315 -318.

374. Мармалюк А.А. Формирование гетероструктур с квантовыми ямами для ИК-фотоприемников на внутризонных переходах методом МОС-гидридной эпитаксии // Материалы симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника». Нижний Новгород, Россия. 25-29 марта 2005 г. С. 82 85.

375. Физика квантовых низкоразмерных структур. / Демиховский В.Я., Вугальтер Г.А. М.: Логос, 2000. - 247 с.

376. Razeghi М., Erdtmann М., Jelen С., Guastavinos F., Brown G.J., Park Y.S. Development of quantum well infrared photodetectors at the center of quantum devices // Infrared Physics and Technology. 2001. V. 42. P. 135-148.

377. Van de Walle C.G. Band lineups and deformation potentials in the model-solid theory //Phys. Rev. B. 1989. V. 39. №3. P. 1871-1881.

378. Тарасов В.В., Якушенков Ю.Г. Инфракрасные системы «смотрящего» типа. -М.: Логос, 2004.-444 с.

379. Косолобов С.Н., Кравченко А.А., Паулиш А.Г., Шевелев С.В., Хатункин

380. Aspnes D.E., Kelso S.M., Logan R.A., Bhat R.Optical properties of AlxGa^As //J. Appl. Phys. 1986. V.60. №2. P. 754.

381. Забелина Л.Г, Петров A.C. Гетероэпитаксиальные структуры на основе арсенида галлия для фотокатодов до 1,1 мкм // Прикладная физика. 1999. № 3.1. C. 40.

382. Boerree L.E., Chasse D.R., Thamban P.L.S., Glosser R. MBE Grown InGaAs Photocathodes // Proc. of SPIE. 2002.