Сибирский федеральный университет

Тип публикации: отчёт о НИР

Год издания: 1994

Аннотация: В соответствии с объявленными задачами проекта выполнялись оптические исследования электронных состояний и связей реконструированных поверхностей (100)GaAs, а также границ раздела S/GaAs(100) и Cs/GaAs(100). Использовались:pспектроскопия анизотропного отражения (регистрация поверхностных оптических переходов), фотоотражение (измерение изгиба зон), фотолюминесценция (контроль поверхностной рекомбинации). Для трех рассматриваемых систем получены следующие основные результаты.p1. Получены детальные спектры оптических переходов на атомарно-чистых поверхностей GaAs(100) различной реконструкции. Исследуемые поверхности получались путем отжига в сверхвакууме образцов, предварительно зарощенных мышьяком. В энергетической области 1.5-4.5 эВ идентифицированы и изучены оптические переходы между электронными состояниями поверхностных димеров галлия и мышьяка, являющихся базовыми элементами основных реконструкций поверхности (100), изучены также оптические проявления смены реконструкционных структур. Разработана методика оптической диагностики процессов формирования/разрыва связей поверхности (100), основанная анализе спектров оптических переходов димеров.p2. Исследован in situ процесс формирования интерфейса S/GaAs при пассивации GaAs(100) в водном растворе Na2S*9H20. При этом впервые обнаружена фоточувствительность связей S-As на пассивированных поверхностях: облучение полупроводника светом, с квантом энергии большим Eg, приводит к разрыву этих связей.pУстановлен механизм фотоиндуцированного разрыва связей S-As.pВ результате этих исследований удалось впервые обнаружить димеры мышьяка в невакуумных условиях - на поверхности полупроводника, погруженного в сульфидный раствор.p3. Выполнены оптические исследования сульфидно пассивированных поверхностей (100)GaAs в условиях отжига в сверхвакууме.pВ результате полностью выяснены химические связи интерфейса S/GaAs, их модификации при отжиге, а также установлена фундаментальная корреляция между структурой химических связей и электронными характеристиками данного интерфейса: лучшими электронными характеристиками обладают интерфейсы где атомы галлия связаны с атомами серы и, в то же время, отсутствуют связи атомов мышьяка с посторонними элементами. Эти результаты проясняют механизм сульфидной пассивации GaAs: снижение плотности поверхностных состояний в запрещенной зоне связано с образованием в результате сульфидной обработки связей Ga-S.p4. Исследована адсорбция цезия на атомарно-чистую поверхность (100)GaAs. Результаты оптических измерений позволили установить, что при покрытиях меньше 0.5 монослоя атомы цезия не образуют связи с оборванными орбиталями димеров, а, по- видимому, образуют ионную связь с приповерхностным объемом кристалла. Этот вывод подтверждается поведением изгиба зон в данной области покрытий. При больших покрытиях атомы цезия отдают валентный электрон оборванным орбиталям димеров галлия.p

• Берковиц В.Л. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))
• Алексеев К.Н. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))
• Булгаков Е.Н. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))
• Гусев А.О. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))
• Коловский А.Р. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))
• Пичугин К.Н. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))
• Садреев А.Ф. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))
• Белошапкин В.В. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))
• Берман Г.П. (Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (ФТИ РАН))

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)