Книги по разным темам Pages:     | 1 | 2 | 3 |

(AlAs)1(GaAs)3 в зависимости от положения дефекта Иное поведение наблюдается для уровней 3 и 4 ваприведены в табл. 6. Видно, что отличия в псевдопокансий As(ed). Здесь нижнему уровню энергии отвечает тенциалах Al и Ga, а также в геометрических позициях состояние, локализованное на связях, направленных к вакансий Ga и As проявляются в энергиях соответатомам Ga, а более высокому уровню Ч состояние на ствующих уровней лишь в пределах 0.1 эВ. Однако связях, направленных к атомам Al. В то же время отливозникающие при этом особенности носят качественчия между плотностями заряда вследствие анизотропии но новый по сравнению с бинарными соединениями кристаллического потенциала для состояний 3 вакансии характер и поэтому представляют интерес. Трехкратно Ga(av) и 1 вакансии Ga(ed), связанных соотношениями вырожденные в AlAs и GaAs уровни t2 в сверхрешетке расщепились и сдвинулись на величины, согласованные с изменением запрещенной зоны. Полное расщепление уровней имеет место для дефектов с точечной симметрией C2v, хотя энергии уровней с симметрией 1 и 3 вакансий Ga(ed) и As(av) отличаются менее чем на 0.01 эВ. Для вакансии мышьяка, расположенной непосредственно на гетерогранице As(ed), расщепления наибольшие и нижний уровень 4 невырожден, поэтому с учетом оценки [19] вполне вероятно, что для такого дефекта дисторсия, связанная с эффектом ЯнаЦТеллера, может отсутствовать. На вакансиях Ga(av) и Al расщепление уровня t2 на однократный 3 и двукратный за счет тетрагональной компоненты потенциала имеет разный по знаку и величине характер. В то время как для вакансии Al глубокий уровень 3 выше уровня 5, Рис. 5. Схема уровней вакансий в GaAs, AlAs и сверхрешетки для вакансии Ga, наоборот, уровень 3 несколько ниже (AlAs)1(GaAs)3 с учетом реальных разрывов зон.

Физика и техника полупроводников, 1997, том 31, № Глубокие уровни вакансий в сверхрешетке (AlAs)1(GaAs)3 Рис. 6. Контуры зарядовой плотности в плоскости (110) состояний глубоких уровней в сверхрешетке, созданные вакансиями Ga(av) (a, b) и Al (c, d): a, c Ч для представления 3 в единицах e/0; b, d Ч для представления 5 в единицах e/(20).

совместности (табл. 2), практически не проявились. Это ностью. Для использованной здесь РЭЯ (4 4 4) же имеет место и для всех состояний с одинаковой эта точность составляет около 0.1 эВ. Учет релаксации электронной плотности вокруг вакансии в рамках симметрией для двух вакансий As. В последнем случае, однако, более высокие состояния (3 или 4) локализо- линейной теории диэлектрического экранирования при соответствующем выборе затравочного потенциала дает ваны в плоскостях, в которых расположены атомы Al, потенциал дефекта, который в наиболее существенной имеющие псевдопотенциалы с более отталкивательной области близок к самосогласованному потенциалу. Как и сердцевиной, чем у атомов Ga.

в бинарных компонентах, в рассмотренной сверхрешетке (AlAs)1(GaAs)3 энергии глубоких уровней вакансий 4. Заключение зависят от зонной структуры идеального кристалла и потенциала дефекта, а их функции локализованы на обоВ данной работе показано, что при учете симметрии рванных связях с ближайшими атомами. Помимо этого в в методе РЭЯ могут применяться достаточно боль- сверхрешетке возникает зависимость от геометрического шие ячейки, позволяющие описывать локализованные положения дефекта (его локальной симметрии), которая состояния в дефектных кристаллах с приемлемой точ- проявляется в расщеплении (частичном или полном) Физика и техника полупроводников, 1997, том 31, № 554 С.Н. Гриняев, Г.Ф. Караваев Рис. 7. Контуры зарядовой плотности (в единицах e/0) состояний глубоких уровней в сверхрешетке, созданных вакансией Ga(ed) для представлений: a Ч 1 (110), b Ч 2 (110), c Ч 4 (110). В скобках указана ориентация плоскостей.

Рис. 8. Контуры зарядовой плотности (в единицах e/0) состояний глубоких уровней в сверхрешетке, созданных вакансией As(ed) для представлений: a Ч 1 (110), b Ч 3 (110), c Ч 4 (110). Для вакансии As(av) контуры почти такие же и для получения соответствующих рисунков для тех же представлений в тех же плоскостях, достаточно заменить атомы Ga в первой (нижней) и третьей цепочках на атомы Al (a, c), и, наоборот, атомы Al на атомы Ga в таких же по порядку цепочках (b).

вырожденных состояний и различной ориентации их тенциала, что может быть использовано для разработки зарядовых плотностей. Это должно обнаруживаться в упрощенных моделей дефектов и других сверхрешетках.

поляризационной зависимости поглощения на переходах Для дальнейшего уточнения расчета и развития метода с участием глубоких уровней и может использоваться необходим одновременный учет всех эффектов, влиядля анализа геометрического распределения вакансий. ющих на положение глубоких уровней (релаксация и Малость величин расщеплений глубоких уровней сви- дисторсия решетки, учет зарядового состояния дефекта, детельствует о применимости теории возмущений для спин-орбитального взаимодействия, самосогласованное учета тетрагональной компоненты кристаллического по- определение электронной плотности и т.д.).

Физика и техника полупроводников, 1997, том 31, № Глубокие уровни вакансий в сверхрешетке (AlAs)1(GaAs)3 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант № 94-02-04765.

Список литературы [1] G.A. Baraff. Acta Phys. Polon., A82, 599 (1992).

[2] M. Lannoo. Acta Phys. Polon., A73, 897 (1988).

[3] M. Jaros. Adv. Phys., 28, 409 (1980).

[4] М. Ланно, Ж. Бургуэн. Точечные дефекты в полупроводниках. Теория (М., Мир, 1984).

[5] М. Херман. Полупроводниковые сверхрешетки (М., Мир, 1989).

[6] P.J. Lin-Chung, T.L. Reinecke. Phys. Rev. B, 27, 1101 (1983).

[7] E. Yamaguchi. J. Phys. Soc. Jap., 56, 2835 (1987).

[8] Р.А. Эварестов. Квантово-химические методы в теории твердого тела (Л., 1982).

[9] R.W. Jansen. Phys. Rev. B, 41, 7666 (1990).

[10] J. Dabrowsky, M. Scheffler. Phys. Rev. B, 40, 10 391 (1989).

[11] K.A. Mader, A. Zunger. Phys. Rev. B, 50, 17 393 (1994).

[12] О.В. Ковалев. Неприводимые и индуцированные представления и копредставления федоровских групп (М., Наука, 1986).

[13] R.D. Grimes, E.R. Cowley. Can. J. Phys., 53, 2549 (1975).

[14] L. Sham. Proc. Roy. Soc. A, 283, 33 (1965).

[15] A.P. Seitsonen, R. Virkkunen, M.J. Puska, R.M. Nieminen.

Phys. Rev. B, 49, 5253 (1994).

[16] G.B. Bachelet, G.A. Baraff, M. Schluter. Phys. Rev. B, 24, (1981).

[17] M. Jaros, S. Brand. Phys. Rev. B, 14, 4494 (1976).

[18] S.G. Louie, M. Schluter, J.R. Chelikowsky, M.L. Cohen. Phys.

Rev. B, 13, 1654 (1976).

[19] C. Delarue. Phys. Rev. B, 44, 10 525 (1991).

[20] W. Potz, D.K. Ferry. Phys. Rev. B, 31, 968 (1985).

[21] J. Bernhole, S.T. Pantelides. Phys. Rev. B, 18, 1780 (1978).

[22] A. Fazzio, J.R. Leite, M.L. De Siqueira. J. Phys. C, 12, (1979).

[23] H. Xu, U. Lindefelt. Phys. Rev. B, 41, 5979 (1990).

[24] K. Saarinen, P. Hontojorvi, P. Lanki, C. Corbel. Phys. Rev. B, 44, 10 585 (1991).

[25] A. Jorio, A. Wang, M. Parentean, C. Carlone, N.L. Rowell, S.M. Khanna. Phys. Rev. B, 50, 1557 (1994).

Редактор В.В. Чалдышев Deep vacancy levels in a (AlAs)1(GaAs)superlattice S.N. Grinyaev, G.F. Karavaev V.D. Kuznetsov Siberian Physicotechnical Institute, 634050 Tomsk, Russia Физика и техника полупроводников, 1997, том 31, № Pages:     | 1 | 2 | 3 |    Книги по разным темам