Введение
ГЛАВА 1. Гетеропереходы II типа в полупроводниках А3В5 21
1.1. Типы энергетических диаграмм гетеропереходов в полупроводниках А3ВЭ 22
1.2. Ступенчатые гетероструктуры II типа в системе AlGaAsSb-InAs 26
1.3. Разъединенные гетероструктуры II типа в системе GaSb-InAs 27
1.4. Ступенчатые гетеропереходы II типа GalnAsSb/GaSb 30
1.5. Разъединенные гетеропереходы II типа InGaAsSb/GaSb 40
ГЛАВА 2. Изготовление гетеропереходов II типа GalnAsSb/InAs и установление зонной энергетической диаграммы 43
2.1. Выращивание эпитаксиальных слоев в системе четверных твердых растворов GalnAsSb, изопериодных с подложкой InAs, методом жидкофазной эпитаксии 44
2.1.1. Расчет термодинамических диаграмм фазовых равновесий расплав-твердое тело для системы Ga-In-As-Sb 45
2.1.2. Эпитаксиальные слои твердого раствора GalnAsSb, обогащенного GaSb, изопериодные с подложкой InAs 50
2.1.3. Одиночные гетероструктуры II типа GalnAsSb/InAs с резкой планарной границей раздела 53
2.2. Исследование комбинационного рассеяния в эпитаксиальных слоях четверных твердых растворов Gai xInxAsSb, изопериодных с InAs, для составов х<0.22 62
2.3. Фотолюминесцентные свойства четверных твердых растворов GalnAsSb, изопериодных с InAs 69
2.3.1. Зависимость ширины запрещенной зоны эпитаксиального слоя GalnAsSb, изопериодного с InAs, от состава твердого раствора 70
2.3.2. Температурная зависимость ширины запрещенной зоны твердого раствора GalnAsSb, изопериодного с подложкой InAs 76
2.3.3. Примесные уровни в запрещенной зоне твердого раствора GalnAsSb, обогащенного GaSb 81
2.3.4. Природные дефекты в твердом растворе GalnAsSb, полученном из расплава, обогащенного атомарным индием 88
2.3.5.Афмфотерная примесь Sn в твердом растворе GalnAsSb, полученном из расплава, обогащенного атомарным индием 92
2.4. Определение зонной энергетической диаграммы разъединенных гетеропереходов II типа GalnAsSb/InAs 99
2.4.1. Экспериментальное определение типа гетероперехода и величины разрыва энергетических зон на гетерогранице GalnAsSb/InAs 99
2.4.2. Особенности зонной энергетической диаграммы разъединенного гетероперехода II типа p-GalnAsSb/p-InAs 105
ГЛАВА 3. Электронный канал на одиночной разъединенной гетеро границе II типа GalnAsSb/p-InAs и изучение его магнитотранспортных свойств в слабых магнитных полях 111
3.1. Обнаружение электронного канала с высокой подвижностью на разъединенной гетерогранице II типа p-GalnAsSb/p-InAs 113
3.2. Магнитотранспорт в электронном канале в одиночных гетеро-структурах II типа p(n)-GaInxAsySb/p-InAs с различным типом и уровнем легирования четверного твердого раствора 125
3.3. Истощение электронного канала на разъединенной гетерогранице II типа p-GalnAsSb/p-InAs. Роль неоднородности гетерограницы 128
3.4. Магнитотранспорт в электронном канале в одиночных гетероструктурах II типа p-GaInxAsySb/p-InAs с различным составом твердого раствора 0.03<х<0.22 133
3.5. Переход от ступенчатого гетероперехода II типа к разъединенному в гетероструктурах Ga(In)AsSb/InAs(GaSb) в зависимости от состава твердого раствора 137
3.6. Отрицательное магнитосопротивление в разъединенных гетероструктурах GaInxAsySb/p-InAs с большим содержанием Мп в подложке InAs 141
ГЛАВА 4. Квантовый магнетотранспорт электронном канале на одиночной разъединенной гетерогранице II типа p(n)-GaInAsSb/p-InAs 153
4.1. Двумерный электронный канала на одиночной разъединенной гетерогранице II типа p-GalnAsSb/p-InAs 156
4.2. Энергетические подзоны в полуметаллическом канале на гетерогранице p-GalnAsSb/p-InAs 159
4.3. Квантовый эффект Холла в двумерном электронном канале на гетерогранице II типа p(n)-GaInAsSb/p-InAs 167
4.4. Особенности энергетического спектра двумерного электронного канала в присутствии дырочной системы 172
4.5. Квантовый магнитотранспорт в электронном канале на разъединенной гетерогранице II типа в зависимости от легирования твердого раствора 177
4.6. Циклотронно-резонансное поглощение света в двумерном электронном канале на одиночной разъединенной гетерогранице II типа p(n)-GaInxAsySb/p-InAs 185
4.7. Магнитофотолюминесценция в двумерном электронном канале на одиночной разъединенной гетерогранице II типа n-GalnAsSb/p-InAs 190
ГЛАВА 5. Интерфейсная электролюминесценция на одиночной гетерогранице II типа p(n) GaInAsSb/p-InAs 200
5.1. Электролюминесценция в одиночном разъединенном гетеропереходе p-GaIn0.i6As0.22Sb/p-InAs 201
5.2. Механизм излучательной рекомбинации на одиночной разъъединенной гетерогранице II типа 211
5.3. Электролюминесценция в одиночном разъединенном гетеропереходе p-GaIno.i6Aso.22Sb/p-InAs в магнитном поле 219
5.4. Электролюминесценция на гетерогранице II типа p-GaIno.17Aso.22Sb/n-GaIno.83Aso.80Sb 221
ГЛАВА 6. Лазеры для среднего ИК-диапазона 3-4 мкм на основе гетеропереходов II типа в системе GaSb-InAs 230
6.1. Туннельно-инжекционный лазер с p-GaIno.17Aso.22Sb/p-InGao.17AsSbo.20 гетеропереходом в активной области 232
6.2. Туннельно-инжекционный лазер с улучшенной температурной характеристикой 241
6.3. Поляризационные характеристики туннельно-инжекционных лазеров 246
6.4. Температурные характеристики порогового тока лазерной структуры и подавление Оже-рекомбинации на разъединенной гетерогранице II типа 252
ГЛАВА 7. Асимметричные лазерные структуры, полученные комбинированной технологией. Сравнительные исследования 258
7.1. Модель асимметричной гетероструктуры 258
7.2. Асимметричная лазерная структура AlGaAsSb/InGaAsSb, полученная методом жидкофазной эпитаксии 263
7.3. Асимметричная гибридная лазерная структура AlGaAsSb/InAsSb/CdMgSe, полученная комбинированным методом моллекулярно-пучковой эпитаксии 268
7.4. Асимметричная гибридная лазерная структура InAsSbP/InAsSb/CdMgSe, полученная комбинированным методом моллекулярно-пучковой эпитаксии и жидкофазной эпитаксии 275
Заключение 287
Список литературы 293
