Введение
Глава 1. Обзор литературы 13
1.1. Полупроводниковые гетероструктуры на основе нитридов III группы в современной оптоэлектронике и электронике 13
1.2. Эффекты фазовой сепарации в In-содержащих соединениях III-нитридов 18
1.2.1. Физические свойства и основные параметры бинарных соединений AlN, GaN и InN 19
1.2.2. Подложки для эпитаксиального роста гетероструктур на основе системы материалов InAlGaN 23
1.2.3. Релаксация упругих напряжений и фазовый распад в квантоворазмерных слоях In-содержащих твердых растворов на основе III-нитридов 26
1.2.4. Методики и режимы эпитаксиального выращивания квантовых точек на основе соединений
III-нитридов 32
1.2.5. Оптические свойства гетероструктур на основе квантоворазмерных слоев InGaN 36
1.2.6. Распределенные брэгговские отражатели на основе гетероструктур в системе материалов InAlGaN 40
1.3. Светодиоды видимого диапазона и источники белого света на основе системы материалов InAlGaN 43
1.4. Транзисторы на основе InAlGaN 48
1.4.1. Типы транзисторов на основе AlGaN/GaN
1.4.2. Технология эпитаксиального роста HEMT гетероструктур InAlGaN 52
1.4.3. Транзисторы на основе InAlN/GaN гетероструктур 53
Глава 2. Технология эпитаксиального роста и методы экспериментального исследования структурных и оптических свойств гетероструктур на основе InAlGaN 57
2.1. Технология эпитаксиального выращивания гетероструктур на основе III-N 57
2.2. Экспериментальные методы исследования структурных, оптических и электрических свойств гетероструктур на основе III-N 64
Глава 3. Структурные и оптические свойства гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN со стимулированным фазовым распадом 69
3.1. Влияние водорода на локальную фазовую сепарацию и морфологию в квантоворазмерных слоях InGaN 70
3.2. Стимулирование фазового распада в InGaN/GaN гетероструктурах с помощью метода субмонослойного осаждения 87
Глава 4. Применение гетероструктур на основе InAlN для распределенных брэгговских отражателей, светодиодов и транзисторов с высокой подвижностью электронов 98
4.1. Эпитаксиальный рост слоев InAlN на различных установках ГФЭ МОС 98
4.2. Полупроводниковые распределенные брэгговские отражатели на основе InAlN/GaN 103
4.2.1. Свойства распределенных брэгговских отражателей InAlN/GaN с различным числом периодов 103
4.2.2. Анализ оптических параметров распределенных брэгговских отражателей на основе InAlN/GaN 111
4.2.3. Светоизлучающие диоды с распределенными брэгговскими отражателями на основе InAlN/GaN 115
4.3. Светодиодные композитные гетероструктуры на основе InGaN/GaN/InAlN 117
4.3.1. Формирование и структурные свойства композитных гетероструктур InGaN/GaN/InAlN 117
4.3.2. Светоизлучающие диоды на основе композитных гетероструктур InGaN/GaN/InAlN 126
4.4. Транзисторы с высокой подвижностью электронов на
основе гетероструктур InAlN/AlN/GaN 128
4.4.1. Эпитаксиальные гетероструктуры InAlN/AlN/GaN 128
4.4.2. Тестовые транзисторные структуры InAlN/AlN/GaN 132
4.4.3. Характеристики транзисторных гетероструктур на основе AlGaN/AlN/GaN и InAlN/AlN/GaN 137
Глава 5. Высокоэффективные светоизлучающие InAlGaN гетероструктуры синего и желто-зеленого диапазонов с активной областью на основе короткопериодных сверхрешеток InGaN/GaN и монолитные белые светодиоды на их основе 142
5.1. Структурные и оптические свойства короткопериодных сверхрешеток InGaN/GaN с различным числом периодов, выращенных с помощью конвертации InGaN в GaN 143
5.2. Исследование влияния барьера на основе InGaN/GaN КПСР между активной областью светодиодной гетероструктуры и областью p-легирования на транспорт носителей заряда и излучательные свойства активной области 153
5.3. Светодиодные гетероструктуры желто-зеленого диапазона с активной областью на основе квантоворазмерных слоев InGaN и КПСР InGaN/GaN 157
5.4. Монолитные белые дихромные светоизлучающие диоды на основе квантоворазмерных слоев InGaN и КПСР InGaN/GaN 164
Заключение 174
Публикации по теме диссертации 177
Список цитируемой литературы
