автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Субмиллиметровая спектроскопия носителей заряда в напряженных гетероструктурах Ge/GeSi



На правах рукописи пр"* ли

о ОД

7 " АВГ 2000

МОЛДАВСКАЯ Мария Давидовна

СУБМИЛЛИМЕТРОВАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В НАПРЯЖЁШШХ ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ Се/Сев!

05.27.01 — твердотельная электроника, микроэлектроника

и наноэлектроника 01.04.10- физика полупроводников и диэлектриков

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук

Нижний Новгород - 2000

Работа выполнена в Институте прикладкой физики РАН, Институте физики микроструктур РАН (г.Нижний Новгород)

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

В .И.Гавриленко

Официальные оппоненты:

доктор физ.-мат.наук, профессор И.А.Карпович

кандидат физ.-мат. наук, Ю.Н.Ноздрин

Ведущая организация: Физический институт им.

П.Н.Лебедева РАН, Москва

Защита состоится июня 2000 г. в /5- часов на заседа

специализированного совета К 003.3 8.01 по защите диссертаций на соиска учёной степени кандидата физико-математических наук в Инстит прикладной физики РАН (603600, г.Нижний Новгород, ул.Ульянова, 46).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института приклад физики РАН.

Автореферат разослан " А* » мая 2000 г.

Учёный секретарь

специализированного совета х __ А.М.Белянцев

к.ф.-м.н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертационная работа посвящена экспериментальному исследованию свободных и связанных носителей заряда в напряжённых гетерострукгурах Ge/GeSi с квантовыми ямами методами миллиметровой и субмиллиметровой спектроскопии.

Актуальность темы

В последние 20 лет гетероструктуры с квантовыми ямами являются одним из основных объектов как фундаментальных, так и прикладных исследований в физике полупроводников и полупроводниковой электронике. Локализация носителей заряда в тонком слое полупроводника, а также изменение энергетических спектров и плотности состояний носителей заряда в гетерострукгурах позволяют исследовать новые эффекты, характерные лишь для двумерных систем. Возможности управления свойствами носителей заряда в гетерострукгурах ("зонная инженерия") используются для создания новых электронных и оптических приборов. В этой связи гетеросистема кремний-германий вызывает особый интерес, поскольку приборы на основе гетероструктур Si-Ge могут быть легко внедрены в развитую кремниевую технологию изготовления интегральных микросхем (см., например, обзоры [1-2]). Особенностью таких гетероструктур является упругая деформация слоёв, возникающая из-за несоответствия постоянных решётки Si и Ge. Показано [1-3], что двуосная деформация приводит к изменению зонной диаграммы и энергетических спектров носителей заряда в напряжённых гетероструктурах и может рассматриваться как дополнительный инструмент "зонной инженерии", позволяющий модифицировать спектр носителей в нужном направлении. Большая часть работ, выполненных за последние 15 лет, посвящена исследованию структурных, электрофизических, оптических свойств гетероструктур Si/SiGe. Гетероструктуры "со стороны германия" Ge/ GeSi к настоящему времени являются менее востребованными и менее изученными; однако, как показали исследования, такие структуры могут представлять интерес как с фундаментальной, так с прикладной точки зрения.

Теоретически и экспериментально установлено, что потенциаль-

ные ямы для дырок г гетерссистемах на основе Се и Б! реализуются б слоях с большим содержанием германия, т.е. для гетерострукгур ЯГ/Б^Ос - в слоях Б10е, где подвижность дырок ограничена рассеянием на флук-туадиях состава сплава 81Се. В гетероструктурах Ое/Ое5{ дырки локализованы в слоях чистого Ос, где "сплавное" рассеяние отсутствует. Если слои ве напряжены, эффективная масса дырок существенно уменьшается из-за расщепления подзон легких и тяжелых дырок, приводя к дополнительному росту подвижности. Это делает напряжённые гетерост-руктуры Се/СсБ1 привлекательным материалом для изготовления МДП транзисторов с каналом р-типа. Расщепление подзон тяжёлых и лёгких дырок и уменьшение эффективной массы дырок приводит также к уменьшению энергии связи мелких акцепторов в напряжённых гетероструктурах Се/СсЯ! по сравнению с объёмным ве. В этой связи интерес представляет изготовление на основе напряжённых гетерострукгур Ое/ОеБ! фотоэлектрического приёмника дальнего инфракрасного (ИК) диапазона, принцип действия которого основан на фотовозбуждении мелких примесных центров. Как показано в диссертации, такой приёмник действительно имеет полосу чувствительности, смещённую относительно полосы приёмника на объёмном Ое в длинноволновую сторону дальнего ИК диапазона, где имеется "дефицит" твёрдотельных фотоэлектрических детекторов, причём спектр чувствительности приёмника может контролироваться методами "зонной инженерии".

Как уже отмечалось, исследования гетероструктур ве/СеБ! представляют значительный интерес и с фундаментальной точки зрения. Известно, что спектр дырок в таких полупроводниках, как Ое, 81, ОаАэ имеет сложный вид и чрезвычайно чувствителен к эффектам негидростатической деформации [5] и размерного квантования [6]. Однако возможность наблюдения и исследования влияния этих эффектов в напряжённых гетероструктурах Б^Юе (и (пСаАйЛЗаАз) ограничена низкой подвижностью дырок. В этом смысле гетероструктуры ОеЛлеБ! с высокой подвижностью дырок представляют уникальные возможности для исследования спектров дырок в напряжённых гетероструктурах и изучения достаточно тонких эффектов, которые не могут наблюдаться в других гетероструктурах.

Основной целью работы являлось экспериментальное исследование методами субмиллиметровой спектроскопии носителей заряда в напряжённых гетероструктурах Се/Сс81(111) (поглощение на

циклотронном резонансе, спонтанное излучение горячих носителей, фотоэлектрическая спектроскопия мелких примесей).

Научная новизна работы

1 Впервые исследованы спектры циклотронного резонанса двумерных дырок в нелегированных напряжённых гетероструктурах с малым уровнем остаточной примеси (1013-И014см3), что позволило непосредственно измерить эффективную массу дырок на дне первой подзоны размерного квантования в «классических» магнитных полях (й<йс г къТ) и наблюдать эффект увеличения массы (вплоть до 4 раз) при разогреве дырок электрическим полем.

2 Впервые исследовано спонтанное излучение горячих дырок в гетероструктурах Ge/GeSi в сильных электрических полях в широком спектральном диапазоне hco = 4-^25 мэВ.

3 Впервые при исследовании циклотронного резонанса дырок в квантующих магнитных полях (hcoc » kQT) для выявления переходов между различными парами неэквидистантных уровней Ландау использован метод разогрева носителей постоянным электрическим полем; это позволило провести классификацию переходов с нижнего и вышележащего уровней Ландау.

4 Впервые исследованы спектры длинноволновой ИК фотопроводимости в напряжённых гетероструктурах Ge/GeSi р-типа с остаточным уровнем примеси порядка 1014 см 3; показано, что наблюдаемый фотоогклик связан с мелкими акцепторами, расположенными как в квантовых ямах (слоях Ge), так и в барьерах (слоях GeSi).

Практическая пенпость работы

Полученные в диссертации результаты могут быть использованы для расчёта транспортных характеристик приборов с германиевым каналом в на основе гетероструктур Ge-Si р-типа. В работе продемонстрирована возможность создания примесного фотоприёмника для длинноволновой части дальнего ИК диапазона.

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Энергетический спектр двумерных дырок в напряжённых

квантоворазмерных гетерострукхур&х ^ с ^ I характеризуется малой величиной эффективной массы на дне первой подзоны размерного квантования тс» 0.077тго и сильной непараболичностыо закона дисперсии, приводящей к многократному возрастанию эффективной массы с ростом концентрации дырок или при разогреве их электрическим полем.

2 Спектр спонтанного длинноволнового ИК излучения горячих дырок в области межподзонных переходов является широким вследствие неэквидистантности подзон размерного квантования.

3 В квантующих магнитных полях (1шс» кцТ) циклотронная масса дырок практически не зависит от напряжённости магнитного поля и энергии кванта излучения, что свидетельствует о слабом взаимодействии нижних уровней Ландау друг с другом.

4 Энергия связи мелких акцепторов в напряжённых гетероструктурах Се/СеБ1 оказывается существенно меньше, чем в объёмном р-Сзе, вследствие уменьшения эффективной массы дырок, обусловленного расщеплением подзон лёгких и тяжёлых дырок из-за эффектов встроенной деформации и размерного квантования. В спектрах длинноволновой ИК фотопроводимости структур с остаточными акцепторами помимо переходов, связанных с возбуждением примесей, расположенных вблизи центров квантовых ям (Ьсо « 7 мэВ) наблюдается широкая полоса фоточувствительности (Ьоз = 2+4 мэВ), обусловленная наличием ещё более мелких состояний, связанных с примесями, находящимися в барьерных слоях СеБь

Публикации и апробация результатов работы

Основные результаты работы опубликованы в работах [А1-А43] и докладывались на 1-4 Российских конференциях по физике полупроводников (Нижний Новгород, 1993; Зеленогорск, 1996; Москва, 1997; Новосибирск, 1999), 1-7 Международных симпозиумах "Наноструктуры: физика и технология" (Репино, 1993-1999), Международных конференциях "Полупроводниковые структуры: приборы и материалы" (ЭЗЭМ) (Япония, Чиба, 1993; Иокогама, 1994), 21 Международной конференции по инфракрасным и миллиметровым волнам (Берлин, Германия, 1996), 23 и 24 Международных конференциях по физике полупроводников (Берлин, Германия, 1996; Иерусалим, Израиль, 1998), 23 Международном симпозиуме по полупроводниковым

соединениям (С.Петербург, 1996), Международном симпозиуме но исследованию полупроводниковых приборов (Шарлоттесвилль, США, 1997), 8 Международной конференции по мелким примесным центрам в полупроводниках (Монпелье, Франция, 1998), Международной конференции по терагерцовой спектроскопии (Мюнхен, Германия, 1999), 9 Международной конференции по модулированным полупроводниковым гетероструктурам (Фукуока, Япония, 1999), 9 Международном симпозиуме по сверхбыстрым явлениям в полупроводниках (Вильнюс, Литва, 1995), Всероссийских совещаниях "Наноструктуры на основе ве и 81" (Нижний Новгород, 1998) и "Нанофотоника-99" (Нижний Новгород, 1999), а также на семинарах ИПФ РАН и ИФМ РАН и конференциях ННГУ.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 43 печатные работы, в том числе 8 статей в научных журналах и 35 публикаций в сборниках тезисов докладов и трудов конференций.

Структура и объём диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Объём диссертации составляет 165 страниц, включая 86 страниц основного текста, 65 рисунков, размещенных на 65 страницах, и список литературы, который содержит 184 наименования и размещён на 14 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обоснована актуальность темы исследований, показана её научная новизна и практическая значимость, сформулированы цели работы, представлены сведения о структуре и содержании работы, а также приведены положения, выносимые на защиту.

В первой части Главы 1 приведены основные сведения о распределении упругих напряжений, возникающих в исследуемых гетероструктурах, о зонных диаграммах наиболее изученных гетероструктур 81/8Юе(100) и исследовавшихся в данной работе гетероструктур Ое/ЧЗе81( 111), а также результаты расчётов энергетических спектров двумерных носителей заряда в

гетерострукгурах Ое/Се51(111) [7]. Во второй части Главы 1 дак обзор работ, посвященных исследованию полупроводниковых гетероструктур методами субмиллиметровой спектроскопии (циклотронный резонанс, исследование мелких примесных центров в гетероструктурах по поглощению и фотопроводимости, а также исследование переходов между подзонами размерною квантования по поглощению и излучению в дальнем ИК диапазоне длин волн).

Глава 2 посвящена исследованию циклотронного резонанса в напряжённых гетероструктурах Ое/СеБь В первом параграфе приведено краткое описание процесса роста многослойных гетероструктур Ое/Се8( методом газовой гидридной эпитаксии. Во втором параграфе описана методика экспериментального исследования циклотронного резонанса (ЦР) в гетерострукгурах Се/Ое81 с использованием ламп обратной волны (ЛОВ) в качестве источников излучения. Использовавшиеся в работе четыре ЛОВ перекрывали диапазон частот от 130 ГГц до 700 ГГц. В Главе 2 представлены результаты измерений в диапазоне частот / = 130-Г-140 ГГц, соответствующем условиям классического ЦР: Ьсос = квТ - для нелегированных гетероструктур и Ьсос« - для гетероструктур с вырожденным газом носителей (здесь юс - циклотронная частота, энергия Ферми). Все измерения в данной работе выполнены при температуре Т= 4.2 К.

В третьем параграфе Главы 2 представлены спектры ЦР в нелегированных гетерострукгурах Ое/Ое&1 с различными параметрами (шириной ям и деформацией), измеренные при межзонной подсветке. В спектрах ЦР обнаружена линия, спектральное положение которой соответствует циклотронной массе тс~ 0.01 т1у Поляризационными измерениями доказано, что эта линия обусловлена циклотронным резонансом дырок, а измерениями спектров ЦР по фотопроводимости и по поглощению в электрических полях (Глава 3) доказано, что дырки, участвующие в ЦР, находятся в слоях гетероструктуры. Показано, что малая величина циклотронной массы двумерных дырок связана с расщеплением подзон лёгких и тяжёлых дырок вследствие эффектов встроенной деформации и размерного квантования (в объёмном ве масса тяжёлых дырок составляет 0.34;я0). Для интерпретации экспериментальных результатов выполнены расчёты спектров

поглощения на циклотронном резонансе с учётом зависимости циклотронной массы дырок от энергии то{$) [8]. При этом предполагалось, что функция распределения дырок является максвелловской с температурой Ть. Зависимость тс(<8) рассчитывалась для закона дисперсии дырок в первой подзоне размерного квантования, полученного в [7]. Сопоставление экспериментальных спектров с расчётными показывает, что для гетероструктур с узкими ямами (¿/0е = 130+200 А) дисперсия циклотронной массы уже при 7^-4.2 К. оказывает некоторое влияние на форму и положение экспериментально наблюдаемой линии ЦР, приводя к небольшому уширению линии и смещению её в сторону больших магнитных полей (больших тс). Характерная частота рассеяния дырок составляет г1 ~ 3-10"с~', что соответствует высокому значеншо подвижности к и 8-104 см2/В-с. В гетероструктурах с широкими ямами (с!Сс = 300+800 А) дисперсия тс выражена сильнее, что должно приводить при Ть = 4.2 К к смещению пика ЦР в магнитные поля Н~ 15+20 кЭ, соответствующие тпс« О.Зб/и0 (при/«130 ГГц). Однако, как показано в Главе 4, в магнитных полях Н > 5 кЭ при ГА = 4.2 К заселёнными оказываются всего 3-4 нижних уровня Ландау, поведение которых сильно отличается от предсказываемого зависимостью тс($), полученной из решения квазиклассических уравнений (происходят так называемые "квантовые деформации" спектра уровней Ландау, характерные и для дырок в объёмном Ос [9]). Циклотронная масса, соответствующая переходам с нижних уровней Ландау, уменьшается до значений т я 0.07+0.08т0. Таким образом, для нелегированных гетероструктур с широкими ямами диапазон частот/= 130+140 ГГц оказывается переходным при эволюции спектра ЦР дырок от "классического" вида к "квантовому", а положение и форма линии ЦР в этом диапазоне определяются квантовыми деформациями спектра уровней Ландау.

В четвёртом параграфе проанализированы причины отсутствия линии электронов в экспериментальных спектрах ЦР гетероструктур, измеренных при межзонной подсветке. Предполагалось, что причинами могут быть либо захват электронов на ловушки, либо большая частота рассеяния электронов, что приводит к невыполнению условия юст » 1, необходимого для наблюдения ЦР. Для проверки первого предположения интенсивность межзонной подсветки была увеличена более чем на порядок, однако линия электронов в спектрах ЦР не наблюдалась. Вторая

причина представляется более вероятной. Знак и величина разрыва зоны проводимости на гетерограницах Ое/веБ! до сих пор однозначно не определены. В случае локализации электронов в слоях Се81 частота рассеяния для электронов будет больше, чем для дырок, из-за подключения рассеяния на флуктуация х состава сплава ОеБГ

В пятом параграфе Главы 2 представлены результаты измерений ЦР дырок в селективно легированных гетероструктурах Се/СеБт Исследованы гетероструктуры с различной концентрацией вырожденного газа двумерных дырок:д = (1.8+6)-10" см~2. Обнаружено, что циклотронная масса растёт с ростом концентрации 20 дырок (т.е. с ростом энергии Ферми вследствие непараболичности закона дисперсии. Показано, что экспериментально полученные значения тс находятся в хорошем согласии с рассчитанными значениями т при £=

Глава 3 посвящена исследованию эффектов разогрева дырок в напряжённых гетероструктурах Се/ОеБ! и состоит из двух частей. В первой части изложена методика исследования ЦР носителей заряда в постоянных и импульсных электрических полях и представлены результаты этих исследований. Обнаружено, что в ряде нелегированных гетероструктур приложение постоянного латерального электрического поля Е г 10 В/см в отсутствие межзонной подсветки приводит к ионизации мелких остаточных примесей в гетероструктуре и появлению в спектрах ЦР линии дырок с массой 0.07ш0, наблюдавшейся ранее в спектрах ЦР при фотовозбуждении (Глава 2, /= 130-Н40 ГГц). Таким образом, было доказано, что доминирующими остаточными примесями в этих гетероструктурах являются акцепторы. Именно такие гетероструктуры использовались для исследования ЦР горячих дырок в электрических полях. Обнаружено, что приложение небольшого постоянного электрического поля Е = 20 В/см приводит к смещению линии ЦР в сторону больших магнитных полей, соответствующих увеличению тспримерно в 1.5 раза. При переходе к импульсной методике и увеличении напряжённости электрического поля положение линии ЦР монотонно сдвигается в сторону больших магнитных полей, пока при Е « 300 В/см циклотронная масса не достигает значения /и,« 0.3шо, т.е. увеличивается по сравнению с тс(Е=0) в четыре раза. При дальнейшем увеличении Е положение линии ЦР дырок не меняется. Показано, что такое поведение линии ЦР является ярким проявлением

непараболичности закона дисперсии дырок, средняя энергия которых в электрическом поле многократно возрастает.

Вторая часть Главы 3 посвящена исследованию излучения дальнего ИК диапазона длин волн, возникающему при разогреве дырок электрическим полем. Интерес здесь представляет наблюдение излучения, обусловленного переходами между подзонами размерного квантования, поскольку это даёт прямую информацию об энергетическом спектре дырок. Как известно, вероятность межподзонных переходов максимальна для электромагнитной волны, линейно поляризованной вдоль оси гетероструктуры, поэтому в экспериментах исследовалось излучение, выходящее из торца гетероструктур. В данной работе было обнаружено и исследовано излучение дальнего ИК диапазона (X = 50+350 мкм) из селективно легированных гетероструктур Ое/Ое81 с различной шириной квантовых ям. Для всех гетероструктур интенсивность излучения при увеличении напряжённости электрического поля монотонно возрастала. Такое поведение может быть связано с увеличением интенсивности как межподзопных переходов, так и непрямых внутризонных переходов с ростом электрического поля.

Для идентификации межподзонных переходов были выполнены измерения спектра излучения гетероструктур. Для этого излучение из гетероструктуры пропускалось через помещённый в магнитное доле охлаждаемый фильтр п-ЬпБЬ, а затем попадало на приёмник Ое:Са (у = 80+120 см-1). Изменение магнитного поля в диапазоне 6.5+26 кЭ соответствовало перестройке полосы поглощения на циклотронном резонансе электронов в п-ЬгБЬ от 50 до 200 см1. Полоса поглощения фильтра была достаточно узкой (около 16 см '). Это позволяло, измеряя зависимость отклика на приёмнике от магнитного поля фильтра, изучать спектральный состав излучения гетероструктуры. Исследования показали, что спектры излучения гетероструктур являются широкими и не имеют выраженных особенностей, соответствующих переходам между подзонами размерного квантования дырок. Причиной уширения является непараболичность закона дисперсии дырок, которая приводит к сильной зависимости энергии перехода между двумя подзонами от импульса дырки. Однако сопоставление спектров гетероструктур с различной шириной квантовых ям позволяет сделать вывод, что межподзонные переходы дают основной вклад в излучение: для гетероструктуры с шириной ям й?Се= 180 А максимум излучения в полосе

чувствительности приёмника Ge.Ga приходится на интервал частот vmax а 80+90 см1, который, согласно расчётам, соответствует переходам из третьей подзоны размерного квантования во вторую. В спектре же образца с более узкими ямами (d^ = 150 А) максимум излучения сдвинут в коротковолновую сторону: v^ «110 см1, что также хорошо согласуется с расчётными частотами переходов между третьей и второй подзонами в этой гетероструктуре.

В Главе 4 представлены результаты исследования циклотронного резонанса дырок в гетероструктурах Ge/GeSi в квантующих магнитных полях. Как известно [9], в объёмных полупроводниках из-за сложного строения дна валентной зоны нижние уровни Ландау расположены неэквидистантно в отличие от уровней с большими номерами. Это проявляется в эксперименте как появление новых линий ЦР в сильных магнитных полях ("квантовые деформации" спектра). В данной Главе исследуется проявление "квантовых деформаций" спектра ЦР двумерных дырок в гетероструктурах Ge/GeSi. Глава 4 состоит из двух частей, одна из которых посвящена исследованию ЦР в нелегированных гетероструктурах, а вторая - в легированных. В первой части Главы 4 представлены результаты измерений спектров ЦР дырок в нелегированных гетероструктурах (d^ = 200+350 А) при межзонной подсветке в широком диапазоне частот/ = 370+700 ГГц. Обнаружено, что при/< 400 ГГц в спектрах ЦР наблюдается одна линия, положение которой соответствует приблизительно тому же значению массы тс « 0.01 mQ, что и в области низких частотf- 130+140 ГГц. При/=370+400 ГГц ширина линии ЦР увеличивается, а при / > 400 ГГц в спектрах, помимо основной линии 2 (тс & 0.07т0), "разрешаются" ещё две особенности, частично перекрывающиеся с линией 2 со стороны малых (линия 1) и больших (линия 3) магнитных полей. Исследование положения линий в магнитном поле от частоты показывает, что линия 1 не связана с поглощением на свободных носителях (при экстраполяции к Н= 0 линии 1 соответствует ненулевая энергия £= 0.85 мэВ), а линии 2 и 3 связаны с циклотронными переходами. Установлено, что приложение небольшого латерального электрического поля приводит к возрастанию амплитуды линии 3 относительно линии 2. Это свидетельствует, что, в отличие от "классического" ЦР, в области частот /> 400 ГГц поглощение обусловлено переходами лишь с двух нижних уровней Ландау, причём линия 2 обусловлена переходами с первого

(самого нижнего) уровня, а линия 3 (тс« 0.08т0) - переходами со второго уровня Ландау. Такая идентификация переходов была подтверждена сопоставлением полученных спектров ЦР с расчётами уровней Ландау дырок в напряжённых гетероструктурах Ge/GeSi, выполненных М.В.Якуниным для случая бесконечно глубокой ямы [10,А23,А27,А35], а позднее -В.Я.Алёшкиным и Д.Б.Векслером для ямы конечной глубины [АЗб, А38-А39, А43].

Во вторую часть Главы 4 вклгочены результаты измерений ЦР в селективно легированных гетероструктурах, выполненных с помощью высокочастотных ЛОВ (/"= 200+550 ГГц), а также с помощью фурье-спектрометра в диапазоне частот до 1500 ГГц. Как отмечено в Главе 4, для наблюдения квантового ЦР в гетероструктурах с вырожденным дырочным газом необходимы достаточно сильные магнитные поля: магнитному квантовому пределу N = hpc/eH = 1 при характерной концентрации двумерных дырокра = 2.5-1011 см 2 соответствует поле 11= 104 кЭ (здесь N - фактор заполнения уровней Ландау). Диапазон доступных автору магнитных полей был ограничен Лтю. ~ 60 кЭ, что не позволило в полной мере выявить эффекты, связанные с квантовыми деформациями спектра. В работе приведены также результаты измерений спектров ЦР в исследуемых гетероструктурах в сильных магнитных полях до 150 кЭ, выполненных В.В.Никоноровым в Институте физики полупроводников университета г.Линца (Австрия) и Ф.Янгом (F.Yang) в лаборатории сильных магнитных полей в Тулузе (Франция). Анализ спектров ЦР, измеренных в широком диапазоне частот и магнитных полей, а также сопоставление экспериментальных результатов с расчётами уровней Ландау дырок [А36,А43], позволяют полностью объяснить эволюцию спектров ЦР в магнитном поле. Вклад в поглощение на одной частоте (или в фиксированном магнитном поле) могут давать переходы между несколькими парами уровней [А36,А43].В слабых магнитных полях заполнены уровни Ландау с высокими номерами. Эти уровни неэквидистантны и их энергии нелинейно зависят от магнитного поля, что соответствует сильной зависимости т0), исследовавшейся в Главе 2. В слабых полях линии, соответствующие переходам между отдельными уровнями, перекрываются; это приводит к уширению наблюдаемой линии ЦР и росту соответствующей ей циклотронной массы с магнитным полем. Однако в полях Н> 50 кЭ заполненными остаются всего два нижних уровня Ландау, переходы с которых

разрешаются в спектрах ЦР как две отдельные линии. Наконец, в полях Н> 100 кЭ, где заселён лишь один нижний уровень Ландау, в спектрах ЦР вновь остаётся одна линия. Как показывают расчёты [А26,А35-А36,А43], энергия этого перехода растёт с магнитным полем почти линейно (в отличие от переходов между уровнями с высокими номерами), что объясняет постоянство циклотронной массы в широком диапазоне магнитных полей.

Глава 5 посвящена исследованию мелких акцепторов в напряжённых гетерострукгурах Ge/GeSi. Мелкие остаточные акцепторов в исследуемых гетерострукгурах были обнаружены при измерениях спектров ЦР в импульсных электрических полях: оказалось, что линия ЦР дырок в гетероструктуре наблюдается и через времена порядка сотен микросекунд после окончания импульса, когда система релаксирует к равновесному состоянию с температурой Т> 4.2 К. Оценки энергии связи акцепторов, сделанные на основе этих измерений, свидетельствовали об уменьшении энергии связи акцепторов в гетерострукгурах (ёв ~ 2+4 мэВ) по сравнению с объёмным p-Ge (8t¡ ~ 10 мэВ). Более подробные исследования спектров мелких акцепторов в гетероструктурах были выполнены методом фототермической ионизационной спектроскопии [11]. В работе исследовались образцы с различными параметрами (шириной квантовых ям и деформацией). Обнаружено, что спектр фотопроводимости мелких акцепторов в гетероструктурах Ge/GeSi существенно смещён в длинноволновую область дальнего ИК диапазона по сравнению со спектром объёмного p-Ge (vmax« 100 см"1) вследствие перестройки дна валентной зоны в гетероструктурах. Для спектров образцов шириной ям порядка 200 А характерна широкая полоса поглощения в интервате v « 20+40 см"1 и линия при v « 56 см1. Для интерпретации экспериментальных результатов в работе использована простая модель мелкого примесного центра вблизи одной анизотропной зоны, развитая ранее для доноров в Ge и Si [12]. Как показано в Главе 5, модель [12] может быть использована для оценки энергии связи основного состояния акцептора в гетероструктурах с достаточно узкими ямами, в которых расщепление подзон лёгких и тяжёлых дырок за счёт эффектов деформации и размерного квантования велико. Модель [12] даёт для энергии связи акцепторов величину $в « 7 мэВ, что соответствует положению линии v « 56 см"1 в спектрах фотопроводимости; это позволяет связать эту линию с фотовозбуждением акцепторов,

находящихся в центрах квантовых ям. Длинноволновая полоса V » 20-г40 см"1 в спектрах фотопроводимости не может быть описана с помощью простой модели [12]. Предполагается, что большая ширина этой полосы и её значительная протяжённость в длинноволновую сторону может быть объяснена зависимостью спектра от положения примесного атома в яме: в центре ямы энергия связи максимальна и уменьшается при приближении к гетерогранице и далее в барьер. (Это предположение было подтверждено позднее более точными расчётами энергетических спектров мелких акцепторов в гетероструктурах Ое/Ое81, выполненных авторами работы [13]). Установлено, что вольт-ваттная чувствительность исследуемых гетерострукгур, измеренная с использованием эталонного источника излучения - абсолютно черного тела, достаточно высока: 104 В/Вт (при эквивалентной мощности шума МЕР ~ 10" Вт/Гц'/2), что позволяет использовать их в качестве фотоэлектрических детекторов дальнего ИК диапазона.

В Заключении кратко сформулированы основные результаты, полученные в работе.

Основные результаты работы

] Впервые исследованы спектры циклотронного резонанса (ЦР) в нелегированных гетероструктурах СеЛЗе51 с квантовыми ямами при межзонном фотовозбуждении. В спектрах поглощения и фотопроводимости обнаружена линия ЦР дырок, спектральное положение которой соответствует массе тс ~ 0.07ото. Показано, что малая величина циклотронной массы двумерных'дырок связана с расщеплением подзон лёгких и тяжёлых дырок и перестройкой энергетического спектра дырок вследствие эффектов встроенной деформации и размерного квантования. Частота рассеяния дырок, определённая из ширины линии ЦР в гетероструктурах с узкими ямами = 130-г200 А), составляет г' « 3-10" с"1, что соответствует высокому значению подвижности 20 дырок ц42К « 8-104 см2/В-с. Отсутствие линии электронов в спектрах ЦР свидетельствует о высокой частоте рассеяния электронов в напряжённых гетероструктурах Се/веЗ К

2 Исследована эволюция спектров ЦР при увеличении энергии дырок. Показано, что в селективно легированных гетероструктурах

циклотронная масса растёт с ростом концентрации вырожденного газа 2В дырок (т.е. с ростом энергии Ферми) вследствие непараболичности закона дисперсии. Обнаружено, что в нелегированных гетероструктурах лепараболичность закона дисперсии приводит к четырёхкратному росту циклотронной массы дырок при разогреве латеральным электрическим полем £ « 300 В/см.

3 Обнаружено длинноволновое ИК излучение горячих дырок (к ~ 50+350 мкм) в селективно легированных гетероструктурах СеЛЗеЗ^ С помощью перестраиваемого магнитным полем фильтра п-1пБЬ исследован спектральный состав излучения из торца гетеро структур. Показано, что спектр излучения является широким и не имеет выраженных особенностей, соответствующих переходам между уровнями размерного квантования дырок вследствие неэквидистантности уровней. Однако сопоставление спектров гетероструюур с различной шириной квантовых ям позволяет сделать вывод, что межподзонные переходы дают основной вклад в излучение.

4 Впервые исследованы спектры ЦР дырок в нелегированных гетероструктурах Се/Ое81 в квантующих магнитных полях. В спектрах поглощения обнаружен дублет, обусловленный переходами дырок между двумя ларами неэквидистантных уровней Ландау. Обнаружено изменение относительной интенсивности линии дублета при разогреве дырок постоянным электрическим полем, что позволило связать линию, наблюдаемую в более сильных магнитных полях, с переходами с вышележащего уровня Ландау и идентифицировать наблюдаемые переходы.

5 Методом ЦР в импульсных электрических полях в гетероструктурах ве/СеБ! обнаружены остаточные акцепторы с малой энергией связи вл « 2+4 мэВ. Спектры мелких акцепторов исследованы методом фототермической ионизационной спектроскопии. Обнаружено, что спектр фотопроводимости мелких акцепторов в гетероструктурах Се/ СсБ! существенно смещён в длинноволновую область дальнего ИК диапазона по сравнению со спектром объёмного р-Сё вследствие перестройки дна валентной зоны в гетероструктурах. Показано, что наблюдаемая в спектрах фотопроводимости гетероструюур с узкими ямами (<5?^, ~ 200 А) линия V « 56 см-1 обусловлена фотовозбуждением

акцепторов, расположенных в центрах квантовых ям (слоев Ge), а более длинноволновая полоса v я 20н-40 см1 связана, по-видимому, с фотовозбуждением акцепторов, находящихся в квантовых ямах вблизи гетерограниц и в барьерных слоях GeSi, где энергия связи акцепторов меньше. Установлено, что вольт-ваттная чувствительность исследуемых гетероструктур, измеренная с использованием эталонного источника излучения - абсолютно черного тела, достаточно высока: 5"» 104 В/Вт (при эквивалентной мощности шума NEP « 10 й Вт/Гц1'2), что позволяет использовать их в качестве фотоэлектрических детекторов дальнего ИК диапазона.

Основные результаты опубликованы в следующих работах:

Al. L.K.Orlov, N.G.Kalugin, V.I.Gavrilenko, MD.Moldavskaya, O.A.Kuznetsov, R.A.Rubtsova, A.L.Chemov Effects of size quantization in Ge layers in strained Ge-GeSiheterostructures. Abstr. Intern. Symp. "Nanostructures: physics and technology", St.Petersburg, 1993, pp.60-61.

Л2. V.I.Gavrilenko, V.V.Nikonorov, I.N.Kozlov, M.D.Moldavskaya, L.K.Orlov, O.A.Kuznetsov, A.L.Chernov. Cyclotron resonance in Ge layers in Ge-Ge, xSix strained heterostructures. Int.Conf.Sol. State Dev. and Materials (SSDM'93)*. Extended Abstracts. Chiba, Japan, 1993, pp.389-390.

A3. В.И.Гавриленко, И.Н.Козлов, О.А.Кузнецов, М.Д.Молдавская, В.В.Никоноров, Л.К.Орлов, А.Л.Чернов. Цшслотронный резонанс носителей заряда в напряженных гегеросгрукгурах Ge/Ge, xSix. Тез. докл. 1-ой Российской конференции по физике полупроводников. Н.Новгород, 1993, т.1, с.173.

А4. В.И.Гавриленко, И.Н.Козлов, О.А.Кузнецов, М.Д.Молдавская, В.В.Никоноров, Л.К.Орлов, А.Л.Чернов. Циклотронный резонанс носителей заряда в напряжённых гетероструктурах Ge/GeI j(Six. Письма в ЖЭТФ. 1994, т.59, с.327-330.

А5. V.I.Gavrilenko, I.N.Kozlov, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya, V.V.Nikonorov. Hot carriers in multi-quantum well heterostructures Ge/Ge]xSix. Extended Abstr. 1994 Int.Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM'94) Yokohama, Japan, 1994, pp.503-505.

A6. V.I.Gavrilenko, I.N.Kozlov, M.D.Moldavskaya, V.V.Nikonorov, L.V.Paramonov, L.K.Orlov, OA.Kuznetsov, A.L.Chernov. Cyclotron resonance in Ge layers of GelxSix-Ge strained heterostructures. Jpn.J.Appl.Phys., v.33, 1994, pp.23 86-23 87.

A7. V.I.Gavrilenko, I.N.Kozlov, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya, V.V.Nikonorov. Far infrared spectroscopy of multi-quantum well heterostructures Ge/ Gej xSix. Abstr. Int. Symp. "Nanostructures: physics and technology", StPetersburg, 1994, pp.205-208.

А8. V.I.Gavrilenko, V.V.Nikonorov, I.N.Kozlov, O.A.Kuznetsov, I.V.Erofeeva, M.D.Moldavskaya. Hot hole p-Ge lasers and masers for spectroscopy of multi-quantum wellheterostructures Ge/Ge, xSix In:"Fabrication, Properties and Applications of Low-Dimensional Semiconductors" (ed. by M.Balkanski and 1. Yanchev), Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 1995, pp.175-176.

A9. V.YaAleshkin, N.A.Bekin, V.I.Gavrilenko, I.V.Erofeeva, Z.F.Krasil'nik, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya, V.V.Nikonorov, L.V.Paramonov, V.M.Tsvetkov. Cyclotron resonance investigation of multi-quantum-well heterostructures Ge/Gej xSix. Abstr. Int. Symp. "Nanostructures: physics and technology", St.Petersburg, 1995, pp.271-273.

A10. V.Ya.Aleshkin, N.A.Bekin, V.I.Gavrilenko, I.V.Erofeeva, Z.F.Krasil'mk, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya, V.V.Nikonorov, V.M.Tsvetkov. Investigation of hot holes in multi-quantum-well heterostructures Ge/Gej xSix. Abstracts 9th Symp.on Ultrafast Phenomena in Semiconductors. Vilnius, 1995, pp.3-4.

All. V.Ya.Aleshkin, N.A.Bekin, V.I.Gavrilenko, I.V.Erofeeva, Z.F.Krasil'nik, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya, V.VNikonorov, L.V.Paramonov, V.M.Tsvetkov. Cyclotron resonance investigation of multi-quantum-well heterostructures Ge/GelxSL Extended Abstr. 1995 Int.Conf.Sol. State Dev. and Materials (SSDM'95). Osaka, Japan, 1995, pp.917-919.

A12. V.YaAleshkin, N.A.Bekin, V.I.Gavrilenko, I.V.Erofeeva, Z.F.Krasil'nik, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya, V.V.Nikonorov V.M.Tsetkov. Investigations of hot holes in strained multi-quantum-well Ge/Ge, xSix heterostructures. Lithuanian Journal of Physics, 1995, v.35, No5-6, pp.368-371.X

A13. V.YaAleshkin, A.A.Andronov, N.A.Bekin, V.I.Gavrilenko, I.VErofeeva, Z.F.Krasil'nik, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya, V.V.Nikonorov. Hot hole effects in strained MQW heterostructures Gc/Ge1(Six. In: "Hot Carriers in Semiconductors" ed. by KHess et al. (Proc. 9th Int.Conf. on Hot Carriers in Semicond., Chicago, 1995), Plenum Press, NY, 1996, pp.453-455.

A14. В.Я.Алешкш1, А.В.Аитонов, Н.А.Бекин, В.И.Гаврилешсо, И.В.Ерофеева, Б.Н.Звонков, З.Ф.Красильник, О.А.Кузнецов, М.Д.Молдавская, Д.Г.Ревин. Горячие дырки в напряженных гетероструктурах Ge/GeSi и InGaAs/GaAs с квантовыми ямами. Тез.докл. 2-ой Российской конференции по физике полупроводников. Зеленогорск, 1996, т.1, с.170.

А15. В.И.Гаврилешсо, И.В.Ерофеева, З.Ф.Красильник, О.А.Кузнецов, М.Д.Молдавская, В.В.Никоноров, Л.В.Парамонов. Мелкие акцепторы в напряженных гетероструктурах Ge/Ge, xSix с квантовыми ямами. Тез.докл 2-ой Российской конференции по физике полупроводников. Зеленогорск, 1996, т.2, с.43.

А16. V.Ya.AIeshkin, N.A.Bekin', V.I.Gavrilenko, I.V.Erofeeva, Z.F.Krasil'nik, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya, V.V.Nikonorov. Hot hole effects in strained multi-quantum-well heterostructures Ge/GeSi. In:"Devices Based on Low-Dimensional

uciuivuiiuuvivi uuuvimc,) ^wu, A*X.uainaii^fiij, rviuvvci r\v/aaciiuv i UuilSJlClD, 17-70,

pp. 181-184.

A17. V.I.Gavrilenko, I.V.Erofeeva, A.L.Korotkov, Z.F.Krasil'nik, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya, V.V.Nikonorov and L.V.Paramonov. Shallow acceptors in strained MQW heterostructures Ge/GeSi. Abstr. Int. Symp. "Nanostructures: physics and technology", St.Petersburg, 1996, pp.420-423.

A18. V.Ya.Aleshkin, N.A.Bekin, V.I.Gavrilenko, I.V.Erofeeva, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya, V. V.Nikonorov. Far infrared study of hot holes in strained multi-quantum-well heterostructures Ge/Ge, xSix. Proc.21st Int.Conf. on Infrared and Millimeter Waves, Berlin 1996, p.CTh9."

A19. V.Ya.Aleshkin, N.A.Bekin, V.I.Gavrilenko, I.V.Erofeeva, Z.F.Krasil'nik,

0.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya, V.V.Nikonorov, L.V.Paramonov. Far IR spectroscopy of MQW heterostructures Ge/Ge,_xSi. Proc. 23rd Int. Conf. Phys. Semicond., Berlin, 1996, ed. M.Scheffler and R.Zimmermann, World Scientific, Singapore, v.3, pp.1907-1910.

A20. V.Ya.Aleshkin, A.A.Andronov, A.V.Antonov, N.A.Bekin, V.I.Gavrilenko,

1.V.Erofeeva, O.A.Kuznetsov, R.R.Lin'kova, l.G.Malkina, M.D.Moldavskaya, D.G.Revin, E.A.Uskova, B.N.Zvonkov. Hot holes in strained MQW InGaAs/GaAs and Ge/GeSi heterostructures. Inst. Phys. Conf. Ser. No 155,10P Publishing, Bristol, 1997, pp.61-64.

A21. V.I.Gavrilenko, I.Erofeeva, A.Korotkov, Z.Krasil'nik, O.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya, V.Nikonorov, L.Paramonov. Far IR impurity photoconductivity in strained MQW Ge/GeSi heterostructures. Inst. Phys. Conf. Ser. No 155, ЮР Publishing, Bristol, 1997, pp.133-136.

A22. В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, А.Л.Коротков, З.Ф.Красильник, О.А.Кузнецов, М.Д.Молдавская, В.В.Никопоров, Л.В.Парамонов. Мелкие акцепторы в напряженных многослойных гетероструктурах Ge/GeSi с квантовыми ямами. Письма в ЖЭТФ, 1997, т.65, с.194-198.

А23. V.Ya.Aleshkin, N.A.Bekin, V.I.Gavrilenko, I.V.Erofeeva, M.Helm, Z.F.Krasil'nik, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya, V.V.Nikonorov, M.V. Yakunin. Far infrared spectroscopy of strained MQW Ge/GeSi heterostructures. Proc. 1997 Int. Semicond. Device Research Symposium, Charlottesville, Virginia, pp.319-322.

A24. В.Я.Алешкин, В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, Д.В.Козлов, З.Ф.Красильник, О.А.Кузнецов, М.Д.Молдавская, В.В.Никоноров. Примесная фотопроводимость в напряженных гетероструктурах Ge/GeSi с квантовыми ямами. Тез. докл. 3-ей Всероссийской конференции по физике полупроводников "Полупроводники'97", Москва, ФИАН, с.232.

А25. В.Я.Алешкин, Н.А.Бекин, В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, М.Хелм, З.Ф.Красильник, О.А.Кузнецов, М.Д.Молдавская, В.В.Никоноров. Циклотронный резонанс и межиодзотше переходы дырок в напряженных гетероструктурах Ge/Ge, ^Si^ с квантовыми ямами в сильных магнитных

полях.Тез. докл. 3-ей Всероссийской конференции по физике полупроводников "Полупроводники'97", Москва, ФИАН, с.348.

А26. V.Ya.Aleshkin, N.A.Bekin, V.I.Gavrilenko, I.V.Erofeeva, M.Helm, Z.F.Krasil'nik, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya, V.Nikonorov, M.V.Yakunin. Cyclotron resonance and intersubband absorption in p-type MQW Ge/GeSi heterostructures in quantizing magnetic fields. Proc. Intern. Symp. "Nanostructures: physics and technology", St.Petersburg, 1997, pp. 137-140.

A27. В.Я.Алешкин, Н.А.Бекин, В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, З.Ф.Красилышк, О.А.Кузнецов, М.Д.Молдавская, М.ВЛкунин, В.Никоноров, М.Хелм. Циклотронный резонанс и межподзонные переходы дырок в напряженных многослойных гетероструктурах Ge/GeSi с квантовыми ямами. Материалы всероссийского совещания "Наноструктуры на основе кремния и германия", Н.Новгород, Инст. физики микроструктур РАН, 1998, с.112-121.

А28. В.Я.Алешкин, В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, Д.В.Козлов, О.А.Кузнецов. М.Д.Моддавская. Примесная фотопроводимость напряженных многослойных гетероструктур Ge/Ge1 Six. Материалы всероссийского совещания "Наноструктуры на основе кремния и германия", Н.Новгород, Инст. физики микроструктур РАН, 1998, с.50-55.

А29. V.Ya.Aleshkin, V.I.Gavrilenko, I.V.Erofeeva, D.V.Kozlov, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya. Shallow acceptors in strained Ge/GeSi heterostructures with wide quantum wells. Proc. 6th Int.Symp. "Nanostructures: physics and technology", St.Petersburg, 1998, pp.473-476.

A30. В.Я.Алешкин, В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, Д.В.Козлов, О.А.Кузнецов, М.Д.Молдавская. Мелкие акцепторы в напряженных гетероструктурах Ge/Ge, х Six. ФТП, 1998, т.32, с.1240-12 45.

А31. V.Ya.Aleshkm, I.V.Erofeeva, V.I.Gavrilenko, A.L.Korotkov, D.V.Kozlov, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya. Far infrared spectroscopy of shallow acceptors in strained Ge/GeSi quantum well heterostructures. 8;h Int. Conf. Shallow-Level Centers in Semiconductors, Montpellier, France, 1998. Programme and Absracts, p.57.

A32. V.Ya.Aleshkin, V.LGavrilenko, I.V.Erofeeva, D.V.Kozlov, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya. Shallow acceptors in strained Ge/GeSi quantum well heterostructures. Abstr. 24th Int. Conf. Phys. Semicond., Jerusalem, Israel, 1998, v.l, Tu-P156.

A33. V.Ya.Aleshkin, V.I.Gavrilenko, I.V.Erofeeva, A.L.Korotkov, D.V.Kozlov, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya. Far infrared spectroscopy of shallow acceptors in strained Ge/GcSi quantum well heterostructures. Phys. stat. sol.(b), 1998, v.210, pp.649-653.

A34. V.Ya.Aleshkin, V.I.Gavrilenko, I.V.Erofeeva, A.L.Korotkov, D.V.Kozlov, Z.F.Krasil'nik, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya. Shallow acceptors in strainedGe/ GeSi quantum well heterostructures. Proc. 24th Int. Conf. Phys. Semicond., Jerusalem, Israel, 1998 ed.D.Gershoni. World Scientific, Singapore, 1999 4030-9 (CD), file 0438.

A35. В.Я.Алешкин, Н.А.Бекин, Б.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, З.Ф.Красилышк, О.А.Кузнецов, М.Д.Молдавская. М.В.Якунин, В.В.Никоноров, М.Хелм. Циклотронный резонанс и межподзонные переходы дырок в напряженных многослойных гетеросгруктурах Ge/GeSi с квантовыми ямами. Известия Академии наук. Сер. физич., 1999, т.63, N.2, с.352-358.

А36. В.Я.Алешкин, В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, В.Л.Вакс, Д.Б.Векслер, О.А.Кузнецов, М.Д.Молдавская, J.Leotin, F.Yang. Циклотронный резонанс двумерных дырок в напряженных многослойных гетероструктурах Ge/GeSi в квантующих магнитных полях. Материалы совещания "Нанофотоника", Н.Новгород, ИФМ РАН, март 1999, с. И 4-120.

А37. В.Я.Алешкин, Б.А.Андреев, А.В.Антонов, В.И.Гавриленко, Д.М.Гапонова, И.В.Ерофеева, Д.В.Козлов, М.Д.Молдавская, Д.Г.Ревин, Б.Н.Звонков, О.А.Кузнецов. Мелкие акцепторы в напряженных гетероструктурах с квантовыми ямами. Материалы совещания "Нанофотоника", Н.Новгород, ИФМ РАН, 1999, с.274-278.

А38. V.Ya.Aleshkin, V.I.Gavrilenko, I.V.Erofeeva, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya, V.L.Vaks, D.B.Veksler. Hole cyclotron resonance in MQW Gе/ GeSi heterostructures in quantizing magnetic fields. Proc. 6th Int.Symp. "Nanostructures: physics and technology", St.Petersburg, 1999, pp.356-359.

A39. V.Ya.Aleshkin, V.L.Vaks, D.B.Veksler, V.I.Gavrilenko, I.V.Erofeeva, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya. Cyclotron resonance of two-dimensional holes in strained multi-quantum-wel Ge/GeSi heterostructures. Proc. Int. Conf. Terahertz Spectroscopy and Applications II (Part of the EUROPTO-99), Munich, Germany, June 1999, Proceedings of SPIE vol. 3828, pp.342-346.

A40. V.Ya.Aleshkin, B.A.Andreev, V.I.Gavrilenko, I.V.Erofeeva, D.VKozIov, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya, A.VNovikov. Shallow acceptors in Ge/GeSi multi-quantium-well heterostructures. Digest of the 9th Int. Conf. on Modulated Semicond. Structures, Fukuoka, Japan, June 1999, pp.289-290.

A41. В.Я.Алешкин, В.Л.Вакс, ДБ.Векслер, В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, О.А.Кузнецов, М.Д.Молдавская. Квантовый циклотронный резонанс двумерных дырок в напряжённых многослойных гетероструктурах Ge/GeSi(l 11 ). Тез. докл. 4-ой российской конф. по физике полупроводников, Новосибирск, 1999 г., с.ЗЗ.

А42. В.Я.Алешкин, Б.ААндреев, В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, ДВ.Козлов, О.А.Кузнецов, М.Д.Молдавская. Мелкие акцепторы в напряженных гетероструктурах Ge/GeSi.Тез. докл. 4-ой российской конф. по физике полупроводников, Новосибирск, 1999 г., с.85

А43.В.Я.Алешкин, В.Л.Вакс, Д.Б.Векслер, В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, М.Д.Молдавская, О.А.Кузнецов, Ф.Янг, М.Гуаран, Ж.Леотен. Циклотронный резонанс двумерных дырок в напряжённых много слойных гетероструктурах Gе/ GeSi в квантующих магнитных полях. Известия Академии наук. Сер. физич., 2000, т.64, с.308-312.

Цитированная литература

1. S.CJain, W.Hayes. Structure, properties and applications of GeSi strained layers and superlattices. Semic.Sci. and Technol., v.6, 1991, pp.547-576.

2. E.Kasper and F.Schaffler. In Semiconductors and Semimetals, Academic Press, Boston, ed. by P.Pearsell, .v.33, 1991, 233-307.

3. C.G.Van de Walle, R.M.Martin. Theoretical calculation of heterojunction discontinuities in the Si/Ge system. Phys.Rev B, v.34, 1986, pp.5621-5634.

4. R.P.G.Karunasiri, J.S.Park, K.L.Wang. Si) xGex/Si multiple quantum well ifrared detector. Appl.Phys.Lett. v.59, 1991, pp.2588-2590.

5. Г.Л.Бир, Г.Е.Пикус. Симметрия и деформационные эффекты в полупроводниках. М., Наука, 1972.

6. М.й.Дьяконов, А.В.Хаецкий. Размерное квантование дырок в полупроводнике со сложной валентной зоной и носителей в бесщелевом полупроводнике. ЖЭТФ,т.82, 1982 с. 1584-1590.

7. В.Я.Алешкин, Н.А.Бекин. Спектры электронов и дырок и правила отбора для оптических переходов в гетероструюуре Ge, xSix/Ge. ФТП, т.31, 1997, с.171-178.

8. В.И.Гавриленко, Е.П.Додин, З.ФЖрасильник. Циклотронный резонанс горячих дырок Ge в сильном постоянном электрическом поле. Сборник статей "Инвертированные распределения горячих электронов в полупроводниках", Горький, ИПФ АН, 1983, с.141-171.

9. K.Suzuki, J.C.Hensel. Quantum resonance in the valence bands of germanium. Phys.Rev., v.9, 1974, pp.4184-4257.

10. Ю.Г.Арапов, Н.А.Городилов, В.В.Неверов, М.В.Якунин, А.В.Германенко, Г.М.Миньков, О.А.Кузнецов, Л.К.Орлов, Р.А.Рубцова, А.Л.Чернов. Квантовый эффект Холла в многослойных гетеростругаурах p-Ge/GeSi и энергетический спектр двумерного дырочного газа в магнитном поле. Письма в ЖЭТФ, т.59,1994, с.247-251.

11. Т.М.Лифшиц. Фототермоионизационная спектроскопия примесей в полупроводниках. Приборы и техника эксперимента, №1,1993, с. 10-64.

12. RA.Foulkner. Higher donor excited states for prolate-sphenoid conduction bands: a réévaluation of silicon and germanium. Phys.Rev., v.184, 1969, pp.713-721.

13. В.Я.Алёшкин, Б.А.Андреев, В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, Д.В.Козлов, О.А.Кузнецов. Мелкие акцепторы в напряжённых гетероструктурах с квантовыми ямами. ФТП,х34, 2000, с.582-587.

Введение

Глава 1. Напряженные гетероструктуры на основе ве и в!: зонная диаграмма и энергетические спектры двумерных электронов и дырок. Исследование свободных и связанных состояний в гетероструктурах методами субмиллиметровой спектроскопии (обзор литературы)

1.1.1. «Встроенная» деформация в гетероструктурах Ое/ОеБ! и БЬ^Ое

1.1.2. Зонная диаграмма гетероструктур Ое/Се81 и БЬ^Се; влияние деформации и размерного квантования

1.1.3. Спектры электронов и дырок в напряженных гетероструктурах Ое/Ое8к влияние эффектов встроенной деформации и размерного квантования

1.2. Исследование гетероструктур на основе ве и 81 методами длинноволновой ИК спектроскопии '

1.3.1. Исследования циклотронного резонанса в гетероструктурах на основе и Ое

1.3.2. Исследование мелких примесей в двумерных структурах методами дальней ИК спектроскопии

1.3.3. Исследование межподзонного поглощения и излучения света дальнего ИК диапазона в гетероструктурах на основе и ве с квантовыми ямами

Глава 2. Циклотронный резонанс носителей заряда в напряженных гетероструктурах Се/Се81(111) в «классической» области энергий

2.1. Изготовление и подготовка образцов

2.2. Методика экспериментального исследования циклотронного резонанса носителей заряда в гетероструктурах Ое/8^-хОех

2.3. Классический циклотронный резонанс дырок в нелегированных гетероструктурах ОеЛЗ^^х

2.4. Циклотронный резонанс электронов в напряженных гетероструктурах

Ое/ОеЬх81:

2.5. Циклотронный резонанс дырок в селективно легированных гетероструктурах ОеЛлеь^х

Глава 3. Эффекты разогрева дырок в напряжённых гетероструктурах Ge/GebxSix

3.1.1. Методика исследования циклотронного резонанса горячих носителей заряда в импульсных электрических полях

3.1.2. Циклотронный резонанс горячих дырок в гетероструктурах

Ge/SiixGex в скрещенных электрическом и магнитом полях

3.2. Исследование излучения горячих дырок в гетероструктурах

Ge/Sii-xGex в дальнем ИК диапазоне длин волн

Глава 4. Циклотронный резонанс двумерных дырок в гетероструктурах Ge/GeSi(lll) в квантующих магнитных полях.

4.2. "Квантовый" циклотронный резонанс дырок в нелегированных гетероструктурах Ge/GeSi(l 11)

4.3. "Квантовый" циклотронный резонанс дырок в селективно легированных гетероструктурах Ge/GeSi( 111)

Глава 5. Исследование мелких акцепторов в напряжённых гетероструктурах Ge/GeSi

5.1. Методика исследования спектров мелких акцепторов

5.2. Результаты экспериментального исследования спектров мелких акцепторов и их обсуждение

Успехи, достигнутые в технологии роста полупроводниковых гетероструктур за последние двадцать лет, привели к созданию новых электронных и оптических приборов с гетеропереходами, обладающих рекордными характеристиками. Основными эффектами, за счёт которых происходит выигрыш по сравнению с традиционными приборами, являются пространственное разделение и ограничение носителей и (при толщинах слоев < 500 А) изменение электронного спектра носителей вследствие квантования ("зонная инженерия"). Наилучшие результаты были получены при использовании гетеропар материалов А3В5, согласованных по параметру решетки, особенно GaAs/AlGaAs. Однако при попытках внедрить элементы на основе GaAs/AlGaAs в промышленную технологию изготовления интегральных микросхем на кремнии возникают серьезные трудности. Это вызывает растущий интерес к гетероструктурам с кремнием и более всего к структурам на основе Si, Ge и их твёрдых растворов Ge^Si/^. Несоответствие постоянных решётки Si и Ge составляет 4%. Вначале это считалось серьёзным недостатком гетеропары Si-Ge, который не позволит получать совершенные гетероструктуры. Однако за последние десять лет многие технологические проблемы, связанные с ростом напряженных гетероструктур, были решены, и теперь "встроенная" деформация в слоях таких гетероструктур рассматривается как дополнительный инструмент зонной инженерии, позволяющий модифицировать спектр носителей в нужном направлении. За последние 10 лет на основе гетероструктур Si/SiGe созданы быстродействующие транзисторы, p-i-n фотодиоды, работающие в окне прозрачности оптоволокна (1.3-И.6 мкм) (см. обзоры [13]), фотоприёмники на внутризонных переходах, работающие в среднем ИК диапазоне в окне прозрачности атмосферы (8-ь 12 мкм) [4-5]. Гетероструктуры «со стороны германия» Ge/GeSi к настоящему времени являются менее востребованными и менее изученными; однако, как показывают исследования, такие структуры могут представлять интерес для ряда приложений.

При обеспечении упругой деформации слоев Si в гетероструктурах Si/SiGe электроны будут локализованы в слоях чистого Si. Ямы же для дырок всегда реализуются в слоях с большим содержанием германия, т.е. в слоях SiGe, где их подвижность ограничена рассеянием на флуктуациях состава сплава SiGe. В этой связи для создания "дырочных" приборов весьма привлекательными являются гетероструктуры Ge/Gei-xSix. где дырки находятся в слоях чистого Ge. Если слои Ge напряжены (это возможно при росте как на кремниевой, так и на германиевой подложке), эффективная масса дырок в плоскости слоев уменьшается за счёт расщепления подзон лёгких и тяжёлых дырок. приводя к дополнительному росту подвижности. Как известно, именно подвижность дырок в р-канале определяет быстродействие МДП транзисторов - основного элемента цифровой микроэлектроники. Лучшие из созданных к настоящему времени полевых транзисторов с модулированным легированием (MODFET) с германиевым /»-каналом на подложке Si имеют при комнатной температуре крутизну 125 мСм/мм и подвижность

-у дырок в канале 1300 см /В-с [6], и, как показывают расчёты, эти характеристики могут быть улучшены.

Гетероструктуры Ge/GeixSix представляют интерес и с точки зрения развития «чисто германиевых» приборов. Одним из таких предложений является фотоэлектрический приёмник дальнего инфракрасного (ИК) диапазона на напряженных гетероструктурах Ge/Gei.xSixc квантовыми ямами. Как показано в работах [А15,А17, А21-А22], такой приёмник имеет полосу чувствительности, смещенную относительно полосы приёмника на объёмном p-Ge в длинноволновую сторону дальнего ИК диапазона, где имеется «дефицит» фотоэлектрических полупроводниковых детекторов, причем спектр приёмника может контролироваться с помощью «зонной инженерии».

Другим применением гетероструктур Ge/GeixSix могло бы стать создание на их основе генераторов излучения дальнего ИК диапазона. В 80-е годы был разработан ряд источников субмиллиметрового и миллиметрового излучения на объёмном p-Ge, основанных на эффектах динамического разогрева дырок в сильных электрических полях. Были предложены и реализованы различные механизмы создания инверсии в валентной зоне и генерации излучения в скрещенных (EUH) и параллельных (Е\\Н) электрическом и магнитном полях [7-10]; а также при одновременном действии электрического поля и одноосного сжатия Е\\Р [11,14-15]. Показано [12-13], что для всех механизмов генерации деформация существенно влияет на спектры излучения и позволяет расширить зону генерации; для последнего же механизма генерации одноосная деформация является необходимым условием. Как показано авторами работы [14], в этом случае генерация обусловлена инверсией в распределении дырок по расщеплённым одноосной деформацией примесным состояниям: резонансным (лежащим в континууме) и локализованным. Как отмечают авторы работы [15], при одноосном сжатии возникновению такой внутрицентровой инверсии при Е\\Р препятствует статический домен электрического поля, что обусловливает большие пороговые величины давления и электрического поля. Домен возникает из-за наличия точки перегиба на дисперсионной зависимости нижней подзоны дырок. В напряжённых гетероструктурах Ge/Gei-xSix деформация слоёв Ge эквивалентна одноосному растяжению; при растяжении особенностей на дисперсионной зависимости дырок нет и домен сильного поля не возникает. В этой связи напряжённые гетероструктуры Ое/Сге1-х81х представляются привлекательной средой для реализации данного механизма генерации.

Напряжённые гетероструктуры ОеЛЗе1х81х обладают свойствами, недостижимыми в объёмном материале: в германиевых слоях гетероструктур может быть реализовано достаточно большое по величине (5-нб кбар) растягивающее напряжение; энергетический спектр дырок может контролироваться с помощью изменения параметров гетероструктуры (толщины слоев и деформации Ое); благодаря большому отношению поверхности к объёму теплоотвод в гетероструктурах происходит быстрее. Однако для развития этих идей требуется детальное изучение энергетического спектра и механизмов рассеяния носителей в напряженных слоях Ое в гетероструктурах Ое/Ое1х81х, влияния на спектр эффектов встроенной деформации и размерного квантования, сильных электрического и магнитного полей. Как уже отмечалось, к настоящему времени структуры «со стороны германия» Ое/Ое^^х исследованы значительно меньше, чем структуры «со стороны кремния» 81/811.хОех. Насколько известно автору, наиболее подробные исследования фотолюминесценции и квантового эффекта Холла в гетероструктурах Ое/ОеБ^Ш) проведены в работах [16-18] и [19-21] соответственно. Подробного исследования энергетического спектра носителей заряда и эффектов разогрева в гетероструктурах ОеЛЗе81 не проводилось. Целью данной диссертационной работы являлось исследование напряжённых многослойных гетероструктур Ое/Ое1х8]х с квантовыми ямами методами миллиметровой и субмиллиметровой магнитоспектроскопии. В указанном диапазоне длин волн лежат энергии возбуждения как свободных (циклотронный резонанс, межподзонные и внутризонные переходы), так и связанных носителей заряда в гетероструктурах Ое/Оеьх81х. Таким образом, выбранная методика позволяет получить подробную информацию о спектрах свободных и связанных носителей, в гетроструктрах Ое/Ое1х81х, а также исследовать эффекты разогрева носителей электрическим полем.

Содержание работы.

Диссертационная работа состоит из Введения, пяти глав и Заключения.

Заключение

Сформулируем основные результаты работы:

1. Впервые исследованы спектры циклотронного резонанса (ЦР) в нелегированных гетероструктурах Ое/ОеБ! с квантовыми ямами при межзонном фотовозбуждении. В спектрах поглощения и фотопроводимости обнаружена линия ЦР дырок, спектральное положение которой соответствует массе тс ~ 0.01 то. Показано, что малая величина циклотронной массы двумерных дырок связана с расщеплением подзон лёгких и тяжёлых дырок и перестройкой энергетического спектра дырок вследствие эффектов встроенной деформации и размерного квантования. Частота рассеяния дырок, определённая из ширины линии ЦР в гетероструктурах с узкими ямами (¿/ое= 130*200 А), составляет т"1 » З-Ю11^1, что соответствует высокому значению подвижности 2В дырок Ц4.2К « 8-104 см2/В-с. Отсутствие линии электронов в спектрах ЦР свидетельствует о высокой частоте рассеяния электронов в напряжённых гетероструктурах Ое/ОеБь

2. Исследована эволюция спектров ЦР при увеличении энергии дырок. Показано, что в селективно легированных гетероструктурах циклотронная масса растёт с ростом концентрации вырожденного газа 2В дырок (т.е. с ростом энергии Ферми) вследствие непараболичности закона дисперсии. Обнаружено, что в нелегированных гетероструктурах непараболичность закона дисперсии приводит к четырёхкратному росту циклотронной массы дырок при разогреве латеральным электрическим полем Е « 300 В/см.

3. Обнаружено длинноволновое ИК излучение горячих дырок (X ~ 50*350 мкм) в селективно легированных гетероструктурах Ое/ОеБь С помощью перестраиваемого магнитным полем фильтра п-ЫБЬ исследован спектральный состав излучения из торца гетероструктур. Показано, что спектр излучения является широким и не имеет выраженных особенностей, соответствующих переходам между уровнями размерного квантования дырок вследствие неэквидистантности уровней. Однако сопоставление спектров гетероструктур с различной шириной квантовых ям позволяет сделать вывод, что межподзонные переходы дают основной вклад в излучение.

4. Впервые исследованы спектры ЦР дырок в нелегированных гетероструктурах Ое/Ое81 в квантующих магнитных полях. В спектрах поглощения обнаружен дублет, обусловленный переходами дырок между двумя парами неэквидистантных уровней Ландау. Обнаружено изменение относительной интенсивности линии дублета при разогреве дырок постоянным электрическим полем, что позволило связать линию, наблюдаемую в более сильных магнитных полях, с переходами с вышележащего уровня Ландау и идентифицировать наблюдаемые переходы.

5. Методом ЦР в импульсных электрических полях в гетероструктурах Ge/GeSi обнаружены остаточные акцепторы с малой энергией связи'£в « 2+4 мэВ. Спектры мелких акцепторов исследованы методом фототермической ионизационной спектроскопии. Обнаружено, что спектр фотопроводимости мелких акцепторов в гетероструктурах Ge/GeSi существенно смещён в длинноволновую область дальнего ИК диапазона по сравнению со спектром объёмного p-Ge вследствие перестройки дна валентной зоны в гетероструктурах. Показано, что наблюдаемая в спектрах фотопроводимости гетероструктур с узкими ямами (¿fee « 200 А) линия v » 56 см"1 обусловлена фотовозбуждением акцепторов, расположенных в центрах квантовых ям (слоев Ge), а более длинноволновая полоса v « 20+40 см"1 связана, по-видимому, с фотовозбуждением акцепторов, находящихся в квантовых ямах вблизи гетерограниц и в барьерных слоях GeSi, где энергия связи акцепторов меньше. Установлено, что вольт-ваттная чувствительность исследуемых гетероструктур, измеренная с использованием эталонного источника излучения - абсолютно черного тела, достаточно высока: S » 104 В/Вт (при эквивалентной мощности шума NEP « 10"11 Вт/Гцш), что позволяет использовать их в качестве фотоэлектрических детекторов дальнего ИК диапазона.

В заключение автор считает приятным долгом поблагодарить своего научного руководителя В.И.Гавриленко за интересную предложенную тему, постоянное внимание к работе и терпение, помощь в проведении экспериментов и ценные обсуждения полученных результатов. Автор благодарен О.А.Кузнецову за изготовление гетероструктур, необходимых для исследований, и за ценные обсуждения результатов экспериментов, В.Я.Алёшкину - за постоянное внимание к работе, предоставление результатов расчётов спектров двумерных дырок и многочисленные полезные дискуссии, В.В.Никонорову за помощь в проведении экспериментов и предоставление результатов экспериментов в сильных магнитных полях, Н.А.Бекину, Д.В.Козлову, Д.Б.Векслеру за предоставление результатов теоретических расчётов и ценные обсуждения, И.В.ЕрОфеевой, А.В.Антонову за многолетнее сотрудничество и помощь в проведении экспериментов, В.Н.Шастину - за интересные обсуждения и дискуссии. Автор очень признателен М.В.Якунину за предоставление результатов выполненных им расчётов уровней Ландау двумерных дырок, Ж.Леотэну (J.Leotin) и Ф.Янгу (F.Yang) за предоставление результатов экспериментов в сильных магнитных полях, а также сотрудникам ИФМ и НИФТИ, без участия которых эта работа не была бы выполнена: Ю.Н.Дроздову и ЛД.Моддавской за проведение рентгенодифракционных измерений гетероструктур, Е.А.Усковой за изготовление контактов к образцам, В.JI.Ваксу, A.B.Масловскому и А.Н.Панину за предоставленные источники излучения на основе ЛОВ и помощь при работе с ними. И, наконец, автор очень благодарен А.В.Новикову за помощь в работе, поддержку и долготерпение.

1. S.C.Jain, W.Hayes. Structure, properties and applications of GeSi strained layers and superlattices // Semic.Sci. and Technol. - 1991. -Vol.6. - P.547-576.

2. E.Kasper and F.Schaffler. Group IV Compounds // In Semiconductors and Semimetals, Academic Press, Boston, ed. by P.Pearsell.-1991. -Vol.33. P.233-307.

3. Properties of Strained and Relaxed Silicon Germanium // Ed. by E.Kasper, ЛЕЕ, Inspec. -1994. 227 p.

4. R.P.G.Karunasiri, J.S.Park, K.L.Wang. Sii.xGex/Si multiple quantum well ifrared detector // Appl.Phys.Lett. -1991. Vol.59. - P.2588-2590.

5. U. Konig, F.Schaffler // IEEE Electron Device Letters. 1993. - Vol.14. - P.205.

6. Л.Е.Воробьёв, Ф.И.Осокин, В.И.Стафеев, В.И.Тулупенко. Обнаружение генерации ДИК-излучения горячими в германии в скрещенных электрическом и магнитном полях // Письма в ЖЭТФ. 1982. - Т.35. - С.360-362.

7. А.А.Андронов, И.В.Зверев, В.А.Козлов, Ю.Н.Ноздрин, С.А.Павлов, В.Н.Шастин. Стимулированное излучение в длинноволновом ИК диапазоне на горячих дырках в Ge в скрещенных электрическом и магнитном полях // Письма в ЖЭТФ. 1984. -Т.40. - С.69-71.

8. Ю.Л.Иванов, Ю.Б.Васильев. Субмиллиметровое излучение горячих дырок германия в поперечном магнитном поле // Письма в ЖЭТФ. 1983. - Т.9.- С.613-616.

9. А.А.Андронов, А.М.Белянцев, В.И.Гавриленко, Е.П.Додин, З.Ф.Красильник, В.В.Никоноров, С.А.Павлов. Индуцированное миллиметровое излучение горячих дырок Ge в Е||Н полях (NEMAG на ЦР) // Письма в ЖЭТФ. 1984. - Т.40. - С.221-223.

10. И.В.Алтухов, М.С.Каган, В.Н.Синис. Межзонное излучение горячих дырок в Ge при одноосном сжатии // Письма в ЖЭТФ. 1988. - Т.47. - С.136-138.

11. S.Komiyama, S.Kuroda. Remarkable effects of uniaxial stress on far-infrared laser emission in p-Ge // Phys.Rev. 1988. - Vol.38. - P.1274-1280.

12. V.I.Gavrilenko, N.G.Kalugin, Z.F.Krasil'nik, V.V.Nikonorov, A.V.Galyagin, P.N.Tsereteli. Inverted distributions of hot holes in uniaxially stressed germanium // Semicond.Sci. Technol. -1992. Vol.7. - P. B649-B651.

13. И.В. Алтухов, М.С.Каган, К.А.Королёв, В.П.Синис. Внутрицентровая инверсия как причина индуцированного излучения в сильно деформированном p-Ge // Письма в ЖЭТФ. -1994. Т.59. - С.455-458.

14. В.М.Бондарь, Л.Е.Воробьёв, А.Т.Далакян, В.Н.Тулупенко, Д.А.Фирсов. Дальнее ИК излучение горячих дырок германия при взаимно перпендикулярных направлениях одноосного давления и электрического поля // Письма в ЖЭТФ. 1999. - Т.70. - С.257-261.

15. Н.Г.Калугин, Л.К.Орлов, О.А.Кузнецов. Наблюдение 20-экситонной люминесценции в слоях германия периодических гетероструктур Ge-Gei.xSix //■ Письма в ЖЭТФ. -1993. Т.58. - С.197-201.

16. L.K.Orlov, V.Ya. Aleshkin, N.G.Kalugin, N.A.Bekin, O.A.Kuznetsov, B.Deetrich, G.Bacquet, J.Leotin, MBrousseau, F.Hassen. Exciton luminescence in Ge/Gei.xSix multiple quantum well structures // J.Appl.Phys. 1996. - Vol.80. - P.415-422.

17. Н.Г.Калугин. Исследование спектров экситонной люминесценции гетероструктур Ge/Gei.xSix со слоями нанометровой толщины // Диссертация на соискание степени кандидата физ.-мат.наук. Нижний Новгород. 1997. - 152 с.

18. О.А.Кузнецов, Л.К.Орлов, Р.А.Рубцова, А.Л.Чернов, Ю.Г.Арапов, Н.А.Городилов, Г.Л.Штрапенин. Квантовый эффект Холла на дырках в напряженных сверхрешётках Ge-Gej.xSix // Письма в ЖЭТФ. -1991. Т.54. - С.351-353.

19. В.Я.Алешкин, Н.А.Бекин. Спектры электронов и дырок и правила отбора для оптических переходов в гетероструктуре Gei-xSix/Ge // ФТП. 1997. - Т.31. - С.171-178.

20. K.Suzuki, J.C.Hensel. Quantum resonance in the valence bands of germanium // Phys.Rev. 1974.-Vol. 9. - P.4184-4257.

21. Л.В.Берман, Ш.М.Коган. Применение фотоэлектрической спектроскопии для оценки качества полупроводниковых материалов // ФТП. 1987. - Т. 21. - С.1537-1553.

22. Б.А.Андреев, Т.М.Лифшиц. Фототермоионизационная спектроскопия примесей в германии и кремнии // Высокочистые вещества. 1990. - №5. - С.7-20.

23. Т.М.Лифшиц. Фототермоионизационная спектроскопия примесей в полупроводниках //Приборы и техника эксперимента. 1993. - №1. - С. 10-64.

24. J.Broeckh and J.Vennik. Interpretation of acceptor excitation spectra in uniaxially stressed germanium // Phys.Rev.B. 1987. - Vol.35. - P.6165-6168.

25. R.A.Foulkner. Higher donor excited states for prolate-spherioid conduction bands: a reevalution of silicon and germanium // Phys.Rev. 1969. -Vol.184. - P.713-721.

26. J.Broeckx, P.Clauws, J.Vennik. Effective mass states for prolate and oblate ellipsoid bands // J.Phys.C. Solid State Phys.-1986. Vol.19. - P.511-531.

27. В.Я.Алёшкин, Б.А.Андреев, В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, Д.В.Козлов, О.А.Кузнецов. Мелкие акцепторы в напряжённых гетероструктурах с квантовыми ямами // ФТП. 2000. - Т.34. - С.582-587.

28. J.P.Dismukes, L.Ekstrom, RJ.Paff. Lattice parameter and density in silicon-germanium alloys // J.Phys.Chem. -1964. Vol.68. P.3021-3027.

29. BKasper. Growth and properties of Si/SiGe superlattic©s // Surf.Sci. 1986. - Vol.174. -P.630-639.

30. Y.Kohama, Y.Fukida, M.Seki. Determination of the critical layer thckness of SiGe/Si heterostructures by direct observation of misfit dislocations // Appl.Phys.Lett. 1988 -Vol.52.-P.380-382.

31. R.Hill, J.C.Bean, D.J.Eaglesham et al. Strained relaxation phenomena in GexSii.x/Si strained structures // Thin Solid Films 1989. - Vol.183. - P.l 17-132.

32. R.People. Correspondence between coherently strained multilayers and a single coherently strained layer on lattice mismatched substrate // J.Appl.Phys. 1986. - Vol.59. - P.3296-3298.

33. F.K.LeGoues, B.S.Meyerson and J.F.Morar. Anomalous strain relaxation in SiGe thin films and superlattices // Phys.Rev.Lett. -1991. Vol.66. - P.2903-2906.

34. J.Tersoff and F.K.LeGoues. Competing relaxation mechanisms in strained layers. // Phys. Rev.Lett.72 (1994), 3570-3573.

35. F.K.LeGoues, B.S.Meyerson, J.F.Morar et al. // J.Appl.Phys. 1992. - Vol.71. - P.4230.

36. M.T.Currie, S.B.Samavedam, T.A.Langdo et al., Controlling treading dislocation dencities in Ge on Si using graded SiGe layers and chemical-mechanical polishing // Appl.Phys.Lett. 1988.-Vol.72.-P.1718-1720.

37. G.Kissinger, T.Morgestern, G.Morgestern et al. Stepwise equilibrated GexSii-x buffer with very low treading dislocation density on Si (001) // Appl.Phys.Lett. 1995. - Vol.66. -P.2083-2085.

38. P.M.Mooney, F.K.LeGoues, J.L.Jordan-Sweet. Dislocation nucleation barrier in SiGe/Si structures graded to pure Ge // Appl.Phys.Lett. 1994. - Vol.65. - P.2845-2847.

39. О.А.Кузнецов, Л.К.Орлов, Ю.Н.Дроздов, А.Л.Чернов, В.М.Воротынцев, М.Г.Мильвидский, В.И.Вдовин, Р.Карлес, Г.Ланда. Сверхрешетки Ge/Gei.xSix, выращенные газовым гидридным методом//ФТП. 1993. - Т.27. - С. 1591.

40. О.А.Кузнецов, Л.К.Орлов, Н.Г.Калугин, Ю.Н.Дроздов, М.Н.Дроздов, В.И.Вдовин, М.Г.Мильвидский. Структура и спектры комбинационного рассеяния света сверхрешёток Ge-Si, выращенных гидридным методом // ФТТ. 1994. - Т.36. - С.726-734.

41. A.Dargys, J.Kundrotas. Handbook on physical properties of Ge, Si, GaAs and InP // Vilnius, Science and Encyclopedia Publishers. 1994.

42. R.Braunstein, A.R.Moore, F.Herman. Intrinsic optical absorption in germanium-silicon alloys // Phys.Rev. 1958. -Vol.109. - P.695-710.

43. I.Balslev // Phys.Rev. 1966. - Vol.143. - P.636.

44. E.Otsuka, K.Murase, F.Fujiyase // Phys.Lett. -1966. -Vol. 21. -P.284.

45. J.C.Hensel, K.Suzuki. Anisotropy of the g factor of free hole in Ge and conduction band spin-orbit splitting // Phys.Rev.Lett. 1969. -Vol. 22. - P.838.

46. J.C.Hensel. Microwave combined resonances in germanium: g factor of free hole. // Phys.Rev.Lett. -1968. -Vol.21. - P.983.

47. JJ.Sticker, HJ.Zeiger, G.S.Heller // Phys.Rev. -1962. -Vol.127. P.1077.

48. J.C.Hensel, G.Feher // Phys.Rev.Lett. 1960. -Vol.5. - P.307.

49. C.G.Van de Walle, R.M.Martin. Theoretical calculation of heterojunction discontinuities in the Si/Ge system // Phys.Rev B. -1986. -Vol.34. P.5621-5634.V

50. J.M.Hinckley, J.Singh. Influence of substrate composition and crystallografic orientation on band structure of psevdomorphic Si-Ge alloy films // Phys.Rev.B. 1990. - Vol.42. -P.3546-3566.

51. R.People, J.C.Bean, D.V.Lang et al. // Appl.Phys.Lett. 1984. - Vol.45. - P.1231.

52. R.People, J.C.Bean, D.V.Lang. Modulation doping in Ge(x)Si(l-x)/Si strained layer heterostructures: effects of alloy layer thickness, doping setback and cladding layer dopant concentration // J.Vac.Sci.Technol.A. 1985. - Vol.3. - P.846-850.

53. Houghton, G.S.Aers, S.-R.Eric Yang, E.Wang, N.L.Rowell. Type I band alignment in Sii„xGex/Si(001) quantum wells: photoluminescence under applied 110. and [100] uniaxial stress // Phys. Rev.Lett. 1995. - Vol.75. - P.866-869.

54. M.L.W.Thewalt, D.A.Harrison, C.F.Reinhart, J.A.Wolk, H.Lafontaine. Type II band alignment in Sii.xGex/Si(001) quantum wells: the ubiquitous type I luminescence results from band bending // Phys.Rev.Lett. -1997. -Vol.79. P.269-272.

55. C.Penn, F.Schaffler, G.Bauer, S.Glutsch. Application of numerical exciton-wave-function calculations to the question of band aligment in Si/Sii-xGex quantum wells // Phys.Rev.B. -1999. Vol.59. - P.13314-13321.

56. HJorke, H.J.Herzog // Proc.Ist.Int.Symp.Silicon MBE (EdJ.C.Bean). Electrochemical Society Pennington, New Jersey. 1985. - Vol.85-7. -P.352.

57. G.Abstraiter, H.Brugger,T.Wolf, H.Jorke, HJ.Herzog. Strain-induced two-dimensional electron gas in selectively doped Si/Sii.xGex superlattices // Phys.Rev.Lett. 1985. - Vol.54.- P.2441-2444.

58. D.Tobben, F.Schaffler, A.Zrenner, G.Abstraiter. Magnetotransport measurements and low-temperature scattering times of electron gas in high-quality Si/Sii.xGex heterostructures // Phys.Rev.B.-1992. Vol.46. - P.4344-4347.

59. G.Schuberth, F.Scaffler, M.Besson, G.Abstreiter, E.Gornik. High electron mobility in modulation-doped Si/SiGe quantum well structures // Appl.Phys.Lett. 1991. - Vol.59. -P.3318-3320.

60. S.Q.Murphy, Z.Schlesiger, S.F.Nelson, J.O.Chu, B.S.Meyerson. Electron cyclotron resonance in silicon/silicon germanium heterostructures // Appl.Phys.Lett. 1993. - Vol.63.- P.222-224.

61. U.Konig and F. Schaffler. Modulation-doped high-mobility Si/SiGe heterostructures for device applications // Extended Abstracts of the 1993 Int.Conf.on Solid State Device and Materials, Chiba. 1993. - P.201-203.

62. C.K.Maiti, L.K.Bera, S.Chattopadhyay. Strained-Si heterostructure fields effect transistors // Semicond.Sci.Technol. -1998. - Vol.13. - P.1225-1246.

63. G.Dresselhaus, A.F.Kip, C.Kittel. Cyclotron resonance of electrons and holes in silicon and germanium crystals // Phys.Rev. 1955. - Vol. 98. - P.368-384.

64. Г.Л.Бир, Г.Е.Пикус. Симметрия и деформационные эффекты в полупроводниках // М., Наука. 1972.

65. F.Stern and W.E.Howard. Properties of semiconductor surface inversion layers in the electric quantum limit // Phys.Rev. -1967. Vol.163. - P.816.

66. М.И.Дьяконов, А.В.Хаецкий. Размерное квантование дырок в полупроводнике со сложной валентной зоной и носителей в бесщелевом полупроводнике // ЖЭТФ. -1982. Т.82. - С.1584-1590.

67. E.Rosencher, Ph.Bois, J.Y.Duboz. The physics of quantum well infrared detectors // In Devices based on low-dimensional structures. NATO ASI Series 3. High technology. -1996.-Vol.14. - P.99-115.

68. J.Faist, F.Capasso, D.L.Sivco, C.Sirtori, A.L.Hutchington, A.Y.Cho // Science. 1994. -Vol.264. - P.553.

69. В.Я.Алёшкин, Л.Е.Воробьёв, Д.В.Донецкий, О.А.Кузнецов, Л.К.Орлов. Спонтанное излучение дальнего инфракрасного диапазона, обусловленное горячими дырками в Ge и квантовых ямах Ge/Gei.xSix// ФТП. 1996. - Т. 30. - С.1981-1992.

70. Л.Е.Воробьёв, Д.В.Донецкий, Е.А.Зибик, Д.А.Фирсов, В.Я.Алёшкин, О.А.Кузнецов, Л.К.Орлов. Эмиссия и поглощение ИК-излучения Ge/GeSi-квантовых ямах в продольных электрических полях // Изв.ак.наук. 1999. - Т.63. - С.З39-347.

71. ВН.Шастин, Н.А.Бекин,. Р.Х.Жукавин, С.Г.Павлов, О.А.Кузнецов. Внутрирезонаторная спектроскопия гетероструктур Ge/Gei.xSix в дальнем ИК диапазоне длин волн // Изв.ак.наук. 1999. - Т.63. - С.374-377.

72. G.Schuberth, F.Scaffler, M.Besson, G.Abstreiter, E.Gornik. High electron mobility in modulation-doped Si/SiGe quantum well structures // Appl.Phys.Lett. 1991. - Vol.59. -P.3318-3320.

73. S.Q.Murphy, Z.Schlesinger, S.F.nelson, J.O.Chu, B.S.Meyerson. Electron cyclotron resonance in silicon/silicon germanium heterostructures // Appl.Phys.Lett. -1993. Vol.63. -P.222-224.

74. W.Weber, G.Abstreiter and J.F.Koch. Electrons in a surface space charge layer on germanium Shubnikov-de Haas oscillations and cyclotron resonance // Solid State Commun. -1976. - Vol.8. - P. 1397-1399.

75. J.Binder, A.Huber, K.Germanova, F.Koch. Space-charge layers on Ge surfaces. II. High-frequency conductivity and cyclotron resonance // Phys.Rev.B. 1979. - Vol.20. - P.2391-2394.

76. G.Abstreiter, J.P.Cotthaus, J.F.Koch, G.Dorda. Cyclotron resonance of electrons in surface space-charge layers on silicon // Phys.Rev.B. 1975. - Vol.14. - P.2480-2493.

77. Y.Guldner, J.M.Berroir, J.P.Vieren et al. Investigation of two-dimensional hole gases in Si/SiGe heterostructures // Phys.Rev.B. 1993. - Vol.41. - P.12312.

78. J.-P.Cheng, V.P.Kesan, D.A.Grutzmacher et al. Cyclotron resonance studies of two-dimensional holes in SiGe/Si quantum wells // Appl.Phys.Lett. 1993. - Vol.62. - P. 1522.

79. J.-P.Cheng, V.P.Kesan, D.A.Grutzmacher et al. Cyclotron effective mass of holes in SiGe/Si quantum wells: Strain and nonparabolicity effects // Appl.Phys.Lett. 1994. -Vol. 64. -P.1681-1683.

80. S.-H.Song, D.C.Tsui and F.F.Fang. Cyclotron mass of two-dimensional holes in strained Si/SiGe/Si heterostructures // Solid State Commun. 1995. - Vol. 96 - P.61-63.

81. RA.Kiehl, P.E.Batson, J.O.Chu et al. Electrical and physical properties of high-Ge-content Si/SiGe p-type quantum wells // Phys.Rev.B. 1993. - Vol.48. - P. 11946-11959.

82. Т.Е.Wall, A.D.Plews, N.L.Mattey et al. Hole effective mass in remote doped Si/SiGe quantum wells with 0.05<x<0.3 // Appl.Phys.Lett. -1994. -Vol.65. P.3362-3364.

83. S.L.Wong, D.Kinder, RJ.Nikolas et al. Cyclotron-resonance measurements on p-type strained layer SiGe/Si heterostructures // Phys.Rev.B. 1995. -Vol. 51 - P.13499-13502.

84. J.F.Nutzel, C.M.Engelhardt, R.Wlesner et al. Growth and properties of high mobility two-dimensional hole gases in Ge on relaxed Si/SiGe, Ge/SiGe buffers and Ge substrates // Abstarcts of Conference MBE, Osaka. -1994. -P. 170.

85. C. M.Engelhardt, D.Tobben, M.Ashauer et al. High mobility 2D hole gases in strained Ge channels on Si substrates studied by magnetotransport and cyclotron resonance // Solid State Electron. 1994. - Vol.37. - 949-952.

86. R. Winkler, M.Merkler, T.Darnhofer and U.Rossler. Theory for cyclotron resonance of holes in strained asymmetric Ge/SiGe quantum wells // Phys.Rev.B. -1996. Vol.53. - P.10858-10864.

87. В.Н.Мурзин. Субмиллиметровая спектроскопия коллективных и связанных состояний носителей тока в полупроводниках//М., «Наука». 1985.-264 с.

88. A.K.Ramdas and S.Rodriguez. Spectroscopy of solid-state analogues of H atom. // Rep. Prog.Phys. -1981. Vol.44. - P.1297-1387.

89. W.S.Boyle and R.E.Howard. Transition to the high field limit in the Zeeman spectra of germanium donors //J.Phys.Chem.Solids. -1961. Vol.19. - P.181-188.

90. Y.Nisida and K.Horii. Shallow donor levels in germanium in an intermediate magnetic field. // Phys.Soc.Japan. 1971. - Vol.31. - P.776-782.

91. Y.Nisida and K.Horii. Zeeman spectra of arsenic and antimony in germanium in an intermediate magnetic field // Phys.Soc.Japan. -1971. Vol.31. - P.783-791.

92. S.Narita and M.Miyao. Shallow donor states in high purity GaAs in magnetic field. Solid State Commun.//V.9. -1971. P.2161-2165.

93. Е.М.Гершензон, Г.Н.Гольцман, А.И.Елантьев. Энергетический спектр доноров в GaAs и Ge и влияние на него магнитного поля // ЖЭТФ. 1977. - Т.72. - С. 1062-1079.

94. J.H.Reuszer and P.Fisher. Excitation spectrum of arsenic impurity in germanium under uniaxial compression // Phys.Rev. 1965. - Vol.140. - P.A245-A251.

95. J.H.Reuszer and P.Fisher. Excitation spectra of arsenic impurities in germanium under uniaxial compression // Phys.Rev. 1968. - Vol.165. - P.909-916.

96. D.H.Dickey and J.O.Dimmock. Excitation spectra of group III impurities in germanium under uniaxial stress // J.Phys.Chem.Solids. -1967. -Vol.28. P.529-542.

97. R.L.Jones and P.Fisher. Spectroscopic study of the deformation-potential constants of group III acceptors in germanium // Phys.Rev.B. -1970. Vol.2. - P.2016-2029.

98. A.G.Kazanskii, R.L.Richards, E.E.Haller. Photoionization of acceptors in uniaxially stressed germanium // Solid State Commun. -1977. Vol.24. - P.603-606.

99. Infrared Detectors II. In Semiconductors and semimetals, ed.by R.K.Willardson and A.C.Beer. Academic Press. 1977. - Vol.12.

100. E.E.Haller. Advanced far-infrared detectors // Infrared Phys. Technol. 1994. - Vol.35. P.127-146.

101. G.Bastard. Hydrogenic impurity states in a quantum well: a simple model // Phys.Rev.B. -1981 -Vol.24. P.4714-4722.

102. Mailhiot, Y.-C.Chang, T.G.McGill. Energy spectra of donors in GaA*s-AlGaAs quantum well structures in effective-mass approximation // Phys.Rev.B. -1982. Vol.26 - P.4449-4457.

103. R.L.Greene and K.K.Bajaj. Energy levels of hydrogenic impurity states in GaAs-AlGaAs quantum well structures // Solid State Commun. 1983. - Vol.45. - P.825-829.

104. R.L.Greene and K.K.Bajaj. Binding energy of the 2po-like level of a hydrogenic donor in GaAs-AlGaAs quantum-well structures // Phys.Rev.B. 1985. - Vol.31. - P.4006-4008.

105. R.L.Greene and K.K.Bajaj. Effect of magnetic field on the energy levels of a hydrogenic impurity center in GaAs-AlGaAs quantum-well structures // Phys.Rev.B. 1985. - Vol.31. -P.913-918.

106. R.Chen, J.P.Cheng, D.L.Lin, B.McCombe, T.George. Excited states of hydrogenic impurities quantum wells in magnetic field // J.Condens.Matter. 1995. -Vol. 7. - P.3577-3590.

107. A.Latge, N.Porras-Montenegro, L.E.Oliveira. Donor \s-^2p± transitions in doped GaAs-AlGaAs quantum wells: effects of electric and magnetic fields // Phys.Rev.B. 1995. -Vol.51. - P.2259-2263.

108. A.Latge, N.Porras-Montenegro, L.E.Oliveira. Effects of external fields on the far-infrared Is—V2.p± intradonor absorption spectra in quantum wells // J.Appl.Phys. 1996. - Vol.80. -P. 1-4.

109. R.L.Greene and K.K.Bajaj. Infrared absorption by shallow donors in multiple-well GaAs-AlGaAs heterostructures // Phys.Rev.B. -1986. - Vol.34. - P.8639-8643.

110. T.Masselink, Y.-C.Chang, H.Morkoc // Phys.Rev.B. -1985. Vol.32. - P.5190.

111. A.Pasquarello, L.C.Andreani, R.Buczko. Binding energies of excited shallow acceptor states in GaAs-AlGaAs quantum wells // Phys.Rev.B. -1989. -Vol.40. P.5602-5612.

112. S.Fraizzoli, A.Pasquarello. Binding energies of ground and excited shallow acceptors in GaAs-AlGaAs quantum wells // Phys.Rev.B. 1990. - Vol. 42. - P:5349-5352.

113. G.T.Einevoll, Y.-C.Chang. Effective bond-orbital model for shallow acceptors in GaAs-AlGaAs quantum wells and superlattices // Phys.Rev.B. 1990. - Vol.41. - P.1447 -1460.

114. J.P.Loehr and J.Singh. Effect of biaxial strain on acceptor-level energies in InGaAs/AlGaAs (on GaAs) quantum wells // Phys.Rev.B. -1990. Vol.41. - P.3695-3701.

115. N.CJarosik, B.D.McCombe, B.V.Shanabrook, J.Comas, J.Ralston, G.Wicks. Binding of shallow donor impurities in quantum-well structures // Phys.ReV.Lett. 1985. - Vol.54. -P. 1283-1286.

116. E.Glaser, B.V.Shanabrook R.L.Hawkins, W.Beard, J.-M.Mercy, B.D.McCombe, D.Musser. Far-infrared magnetoabsorption study of weakly bound electrons in multiple GaAs/AlGaAs quantum wells // Phys.Rev.B. 1987. - Vol.36. - P.8185-8188.

117. A.A.Reeder, J.-M.Mercy, B.D.McCombe. Effects of confinement on shallow donors and acceptors in GaAs/AlGaAs quantum wells // IEEE J.Quantum Electon. 1988. - Vol.24.-P. 1690-1698.

118. M.Helm, F.M.Peeters, F.DeRosa, E.Colas, J.P.Harbison, L.T.Florez. Far-infrared spectroscopy of minibands and confined donors in GaAs/AlxGai„xAs superlattices // Phys.Rev.B. -1991. Vol.43. - P.13983-13991.

119. J.M.Mercy, N.C.Jarosik, B.D.McCombe, J.Ralston, G.Wicks. Photoconductivity of confined donors in GaAs-AlGaAs quantum-wells // J.Vac.Sci.Technol.B. 1986. - Vol. 4. -P.1011-1013.

120. S.Holmes, J.-P.Cheng, B.D.McCombe, W.Schaff. Occupancy of shallow donor impurities in quasi-two-dimensional systems:

121. D° and D" states // Phys.Rev.Lett. 1992. - Vol.69.1. P.2571-2574.

122. W.Knap, S.Huant, C.Chaubet, B.Etienne. Magneto-emission from shallow donors in quantum wells // Superlattices and Microstructures. 1990. - Vol.8. - P.313-316.

123. S.Huant, S.P.Najda, B.Etienne. Two-dimensional D" centers // Phys.Rev.Lett. 1990. -Vol.65. - P. 1486-1489.

124. S.Holmes, J.-P.Cheng, B.D.McCombe, W.Schaff. Occupancy of shallow donor impurities in quasi-two dimensional system: D° and D" states // Phys.Rev.Lett. 1992. - Vol.69. -P.2571-2574.

125. J.-P.Cheng, Y.J.Wang, B.D.McCombe, W.Schaff. Many-body effects on quasi-two-dimensional shallow-donor impurity states in high magnetic fields // Phys.Rev.Lett. 1993. -Vol.70. - P.489-492.

126. Z.X.Jiang, B.D.McCombe, J.-L.Zhu, W.Schaff. Magnetic-field-induced unbinding of the off-well-center D" singlet state in GaAs/AlGaAs multiple quantum wells // Phys.Rev. B. -1997. -Vol. 56. P.R1692-R1695.

127. A.P.Roth, D.Morris, R.A.Masut, C.Lacelle, J.A.Jackman. Binding energy of shallow acceptors in InGaAs/GaAs strained quantum wells // Phys.Rev.B. 1988. - Vol.38. -P. 7877-7880.

128. W.Trzeciakowski and A.P.Roth. Acceptor and exciton states in InGaAs/GaAs strained quantum wells. Superlattices and Microstructures, 6 (1989), p.315-317.

129. P.O.Holtz, M.Sundaram, R.Simes, J.L.Merz, A.C.Gossard, J.P.English. Spectroscopic study of an acceptor confined in a narrow GaAs/AlGaAs quantum well // Phys.Rev.B. 1989. -Vol.39.-P.13293-13301.

130. P.O.Holtz, Q.X.Zhao, B.Monemar, M.Sundaram, J.L.Merz, A.C.Gossard. Electronic structure of a shallow acceptor confined in a GaAs/AlGaAs quantum well // Phys.Rev.B. -1993.-Vol.47.- P.15675-15678.

131. A.A.Reeder, B.D.McCombe, F.A.Chambers, G.P.Devane. Far-infrared study of confinement effects on acceptors in GaAs/AlGaAs quantum wells // Phys.Rev.B. -1988. -Vol.38.-P.4318-14321.

132. H.F.Jang, W.R.Datars, T.Timusk, A.A.Berezin, D.C.Houghton. Photothermal ionization spectroscopy of selectively boron-doped GeSi-Si strained-layer heterostructures // Can.J.Phys. 1989. - Vol.67. - P.321-325.

133. L.C.West, S.J.Eglash. First observation of an extremely large-dipole infrared transition within the conduction band of a GaAs quantum well //Appl.Phys.Lett. 1985. - Vol.46. -P.l 156-1158.

134. C.Lee, K.L.Wang. Electron intersubband absorbtion in Ge/SiGe quantum well structures grown on Si(001) substrate // Appl.Phys.Lett. -1994. -Vol.64. P.1256.

135. C.Lee, K.L.Wang//Appl.Phys.Lett. -1992.-Vol. 60.-P.2264.

136. R.P.G.Karunasiri, J.S.Park, Y.J.Mii, K.L.Wang. Intersubband absorption in Sii-xGex/Si multiple quantum wells // Appl.Phys.Lett. 1990. - Vol.57. - P.2585-2587.

137. T.Fromherz, E.Koppensteiner, M.Helm, G.Bauer. Hole energy levels and intersubband absorption in modulation-doped SiixGex/Si multiple quantum wells // Phys.Rev.B. -1994. -50. P.15073-15085.

138. S.Zanier, Y.Guldner, J.M.Berroir, J.P.Vieren, I.Sagnes, Y.Campidelli, P.A.Badoz. Infrared absorption ift p-type SiGe/Si quantum wells: intersubband transition and free carrier contributions // Solid-State Electron. 1996. - Vol.40. - P.123-126.

139. J.S.Park, R.P.G.Karunasiri, KX.Wang. Normal incidence infrared detector using Sii-xGex/Si multiple quantum wells // Appl.Phys.Lett. -1992. Vol.60. - P.103-105.

140. M.Helm. Infrared spectrodcopy and transport of electron in semiconductor superlattices // Semicond.Sci.Technol. -1995. Vol.10. - P.557-575.

141. Л.Е.Голуб, E.Л.Ивченко, Р.Я.Расулов. Межподзонное поглощение света в квантовой яме полупроводника со сложной зонной структурой. // ФТП 1995. - Т. 29. - С.1093-1100.

142. Л.Е.Воробьёв, Л.Е.Голуб, Д.В.Донецкий. Поглощение и эмиссия света дальнего ИК диапазона горячими дырками в квантовых ямах GaAs/AlGaAs // Письма в ЖЭТФ. -1993. Т.63. - С.928-932.

143. Л.Е.Воробьёв, Д.В.Донецкий, А.Кастальский. Длинноволновое излучение при разогреве двумерных дырок продольным электрическим полем в квантовых ямах гетерострукгур GaAs/AlGaAs // ФТП. -1995. Т.29. - С.1771-1782.

144. В.А.Боженкин. Получение и исследование нелегированных эпитаксиальных слоев германия // Дипломная работа. Нижний Новгород, ННГУ. 1093.

145. Л.К.Орлов, О.А.Кузнецов, Ю.Н.Дроздов, Р.А.Рубцова, Ю.А.Романов, А.Л.Чернов. Энергетические диаграммы и электрические характеристики сверхрешёток Ge/Gei.xSix с напряженными слоями // ФТТ. 1990. - Т.32. - С. 1933-1940.

146. Л.К.Орлов, О.А.Кузнецов, Р.А.Рубцова, А.Л.Чернов, В.И.Гавриленко, О.А.Миронов, В.В.Никоноров, И.Ю.Скрылёв, С.В.Чистяков. Холл-эффект и особенности зонной структуры селективно легированных сверхрешёток Ge-Gei.xSix // ЖЭТФ. 1990. - Т.98 - С.1028-1034.

147. R.N.Dexter, H.J.Zeiger, B.Lax. Cyclotron resonance experiments in silicon and germanium // Phys.Rev. 1956. - Vol.104. - P.637-644.

148. Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры. Сборник статей под редЛ.Ченга и К.Плога, изд. «Мир», Москва. 1989. - С.381.

149. В.И.Гавриленко, Е.П.Додин, З.Ф.Красильник. Циклотронный резонанс горячих дырок Ge в сильном постоянном электрическом поле // Сборник статей «Инвертированные распределения горячих электронов в полупроводниках», Горький, ИПФ АН. 1983. - С.141-171.

150. F.Stern, S.E.Laux. Charge transfer and low-temperature electron mobility in strained Si layer in relaxed Si^Ge* // Appl.Phys.Lett. 1992. - Vol.61. - P.l 110-1112.

151. Don Monroe, Y.H.Xie, E.A.Fitzgerald, P.J.Silverman, G.P.Watson. Copmparison of mobility-limiting mechanisms in high-mobility Sii.xGex heterostructures // J.Vac.Sci. Technol.B. 1993. -Vol.11. - P.1731-1736.

152. F.Neppl, J.P.Kothaus and J.F.Koch. Mechanism of intersubband resonant photoresponse. Phys.Rev.B, 19, pp.5240-5250 (1979)

153. D.E.Theodorou and HJ.Queisser. Illumination-dose dependence of persistent photoconductivity of n-GaAs epitaxial layers // AppLPhys. 1980. - Vol.23. -P.l21-126.

154. TJ.Drummond, W.Kopp, R.Fisher, H.Morkoc, R.E.Thorne, A.Y.Cho. Photoconductivity effects in extremely high mobility modulation-doped (Al, Ga)As/GaAs heterostructures // J.Appl.Phys. 1982. -Vol.53. - P.1238-1240.

155. H.P.Weil, D.C.Tsui, M.Razeghi. Persistent photoconductivity and quantized Hall effect in InGaAs/InP heterostructures // Appl.Phys.Lett. 1984. - Vol.45. - P.666-668.

156. L.C.Tsai, C.F.Huang, J.C.Fan, Y.H.Chang, Y.F.Chen, W.C.Tsai, C.Y.Chang. Persistent photoconductivity in SiGe/Si quantum wells // J.Appl.Phys. 1998. - -Vol.84. - P.877-880.

157. D.Stein, G.Ebert, K.von Klitzing, G.Weinmann. Photoconductivity on GaAs-AlGaAs heterostructures // Surface Sci. 1984.- Vol. 142. - P.406-411.

158. G.LJ.A.Rikken, P.Wyder, K.Ploog, J.M.Chamberlain, R.T.Grimes. Nanosecond far infrared magnetospectroscopy of GaAs/AlGaAs heterostructures // Surface Sci. 1988. -Vol.196.-P.303-309.

159. Н.А.Мордовец, И.Н.Котельников. Влияние нетермализованных электронов на фотопроводимость гетероструктур GaAs/AlGaAs при циклотронном резонансе // ФТП. 1994. -Т. 28. - С.1960-1964.

160. P.Omling, B.Meyer and P.Emanuelsson. Microwave detection of Shubnikov-de Haas oscillations in InGaAs/InP single quantum wells // Appl.Phys.Lett. 1991. -Vol.58. - P.931-933.

161. A.Brensing, M.Mazloom-Tehrani and W.Bauhofer. Determination of significant transport parameters of two-dimensional electron gas systems by microwave methods // Appl.Phys. Lett. 1997. -Vol.70. - P.3128-3130.

162. В.И.Гавриленко, Е.П.Додин, З.Ф.Красильник, Ю.Н.Ноздрин, М.Д.Чернобровцева. Циклотронный резонанс горячих дырок германия в постоянных электрическом и магнитном полях E1.HII Письма в ЖЭТФ. 1982. - Т.35. -С.432-435.

163. В.И.Гавриленко, Е.П.Додин, З.Ф.Красильник, В.В.Никоноров, М.Д.Чернобровцева. Циклотронный резонанс горячих дырок германия // ФТП. 1988. - Т.22. - С. 12331238.

164. S.Komiyama. Far infrared emission from populated inverted hot carrier system in p-Ge // Phys.Rev.Lett. 1982. - Vol.48. - P.271-274.

165. В.И Гавриленко, В.Н.Мурзин, С.А.Стоклицкий, А.П.Чеботарёв. Наблюдение эффекта накопления лёгких дырок в p-Ge в скрещенных электрическом и магнитном полях по оптическим измерениям в далёкой ИК области // Письма в ЖЭТФ. 1982. - Т.35. -С.81-85.

166. А.А.Андронов, В.И.Гавриленко, Е.П.Додин, З.Ф.Красильник, М.Д.Чернобровцева. Динамика тяжёлых дырок германия в скрещенных электрическом и магнитном полях // Горький, ИПФ АН. Препринт № 40 АН СССР. -1981.

167. Б.И.Болтакс. Дифузия в полупроводниках // М., Гос.изд.физ.-мат.литературы. 1961. -С.215-223.

168. K.L.I.Kobayashi, K.F.Komatsubara, E.Otsuka. Tunable far-infrared radiation from hot electrons in n-type InSb. Phys.Rev Lett. // -1973. Vol.30. - P.702-705.

169. W.Muller, F.Kohl, E.Gornik. Tunable far-infrared radiation with subnanosecond risetime from Landau-emission sources // Ifrared Phys. 1978. - Vol.18. - P.691-696.

170. В.И.Гавриленко. Поглощение и испускание электромагнитного излучения дальнего ИК диапазона длин волн горячими дырками в германии // Диссертация на соискание уч.степени д.ф.-м.н., ИПФ АН, Нижний Новгород. 1992.

171. Э.Конуэлл // Кинетические свойства полупроводников в сильных электрических полях. М., «Мир». 1970.- 384 с.

172. М.В.Якунин. Магнитофононный резонанс на дырках в германии. I. Расчёт структуры валентной зоны в магнитном поле // ФТП. 1984. - Т.18. - С.969-980.

173. F.Yang. Etude des masses effectives dans les semiconducteurs: 6H-et 4H-SiC, GaN/GaAIN at Ge/GeSi // These du Doctorant del'Universite. L'Universite Paul Sabatier de Toulouse. Toulouse,France. 1998.-P. 139.

174. Р.Х.Амиров, В.И.Гавриленко. Межподзонное излучение горячих дырок в Ge и неравновесные фононы // ФТП. 1993. - Т.27. - С.1297-1304.

175. W.Kohn and J.M.Luttinger. Theory of donors states in silicon // Phys.Rev.- 1955. Vol.98. - P.915-922.

176. В.Я.Алёшкин, Б.А.Андреев, В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, Д.В.Козлов, О.А.Кузнецов. Резонансные состояния акцепторов в гетероструктурах Ge/GeSi с квантовыми ямами // Материалы совещания «Нанофотоника», ИФМ РАН, Нижний Новгород,- 2000.-С.114-117.

177. Список основных публикаций

178. А4. В.И.Гавриленко, И.Н.Козлов, О.А.Кузнецов, М.Д.Молдавская, В.В.Никоноров, Л.К.Орлов, А.Л.Чернов. Циклотронный резонанс носителей заряда в напряжённых гетероструктурах Ge/GebxSix // Письма в ЖЭТФ. -1994. Т.59. - С.327-330.

179. A6. V.I.Gavrilenko, I.N.Kozlov, M.D.Moldavskaya, V.V.Nikonorov, L.V.Paramonov, L.KOrlov, O.A.Kuznetsov, A.L.Chernov. Cyclotron resonance in Ge layers of Gei-xSix-Ge strained heterostructures // JpnJ.Appl.Phys. -1994. Vol.33. - P.2386-2387.

180. A7. V.I.Gavrilenko, I.N.Kozlov, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya, V.V.Nikonorov. Far infrared spectroscopy of multi-quantum well heterostructures Ge/Gei.xSix // Abstr. Int. Symp. "Nanostructures: physics and technology", StPetersburg. 1994. - P.205-208.

181. А22.В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, А.Л.Коротков, З.Ф.Красильник, О.А.Кузнецов, М.Д.Молдавская, В.В.Никоноров, Л.В.Парамонов. Мелкие акцепторы в напряженных многослойных гетероструктурах Ge/GeSi с квантовыми ямами // Письма в ЖЭТФ.1997. Т.65. - С.194-198.

182. АЗО.В.Я.Алешкин, В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, Д.В.Козлов, О.А.Кузнецов, М.Д.Молдавская. Мелкие акцепторы в напряженных гетероструктурах Ge/Gei.x Six // ФТП. 1998. - Т.32. - №10. - С.1240-1245.

183. A32.V.Ya.Aleshkin, V.I.Gavrilenko, I.V.Erofeeva, D.V.Kozlov, O.A.Kuznetsov, M.D.Moldavskaya. Shallow acceptors in strained Ge/GeSi quantum well heterostructures // Abstr. 24th Int. Conf. Phys. Semicond., Jerusalem, Israel. 1998. - Vol.1. - Tu-P156.

184. А42.В.Я.Алешкин, Б.А.Андреев, В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, Д.В.Козлов, О.А.Кузнецов, М.Д.Молдавская. Мелкие акцепторы в напряженных гетероструктурах Ge/GeSi // Тез. докл. 4-ой российской конф. по физике полупроводников, Новосибирск. 1999. С.85.