Введение
Глава 1 Оптические свойства исследуемых узкозонных полупроводниковых соединений и структур, и фурье-спектроскопия как метод их контроля (Обзор литературы) 11
1.1 Основные оптические свойства InAs 11
1.2 Особенности зонной структуры InSb 14
1.3 Структуры на основе InSb и твёрдых растворов AlxIn1-xSb 15
1.4 Перспективы излучающих наноструктур InAs/InSb для среднего инфракрасного диапазона 18
1.4.1 Полупроводниковые лазеры среднего ИК диапазона 19
1.4.2 Создание излучающих наноструктур InSb/InAs 20
1.5 Инфракрасная фурье-спектроскопия 23
1.5.1 Теоретические основы метода ИК фурье-спектроскопии 23
1.5.2 Преимущества ИК фурье-спектроскопии 29
1.6 Выводы 31
Глава 2 Разработка метода модуляционной инфракрасной фурье-спектроскопии 32
2.1 Актуальность модуляционной спектроскопии для среднего инфракрасного диапазона 32
2.2 Экспериментальная реализация метода 33
2.2.1 Принцип проведения модуляционных измерений 33
2.2.2 Описание используемого фурье-спектрометра 36
2.2.3 Схема модуляционных измерений на базе фурье-спектрометра 38
2.3 Разработка и апробация модуляционной методики 41
2.4 Фотоотражение InSb в среднем ИК диапазоне 45
2.5 Выводы 48
Глава 3 Фотолюминесценция наноструктур InSb/InAs 50
3.1 Описание исследуемых структур 50
3.1.2 Параметры проводимых экспериментов 54
3.2 Фотолюминесцентные свойства наноструктур InSb/InAs 56
3.2.1 Мощностная зависимость фотолюминесценции InSb/InAs 56
3.2.2 Анализ фотолюминесцентных свойств исследуемых структур... 58
3.3 Анализ температурной зависимости фотолюминесценции InSb/InAs 64
3.4 Выводы 68
Глава 4 Оптические свойства микро- и наноструктур на основе InSb и AlxIn1-xSb 70
4.1 Характеристики объектов исследования 70
4.1.2 Параметры проводимых экспериментов 75
4.2 Оптическая ширина запрещённой зоны AlInSb 77
4.2.1 Расчёт спектров поглощения эпитаксиальных слоёв AlInSb 77
4.2.2 Определение оптической ширины запрещённой зоны AlInSb 79
4.2.3 Зависимость энергии прямого межзонного перехода от состава твёрдого раствора AlInSb 82
4.3 Определение толщины эпитаксиальных слоёв и спектральной зависимости показателя преломления InSb и AlInSb по спектрам отражения 85
4.3.1 Актуальность методики 85
4.3.2 Определение толщин эпитаксиальных слоёв 87
4.3.3 Спектральная зависимость показателей преломления InSb и твёрдых растворов AlxIn1-xSb 94
4.4 Фотолюминесцентные свойства гетероструктур с одиночными квантовыми ямами InSb/AlxIn1-xSb 96
4.4.1 Экспериментальные данные 96
4.4.2 Теоретические результаты, определение ширины квантовых ям 98
4.4.3 Интерпретация энергетического спектра исследуемых структур, учёт мощности возбуждения 100
4.5 Выводы 103
Глава 5 Оптические свойства структур n-InAs/n++-InAs 105
5.1 Характеристики структур и параметры измерений 105
5.1.1 Исследуемые образцы n++-InAs и структуры n-InAs /n++-InAs 105
5.1.2 Параметры проводимых экспериментов 108
5.2 Определение толщин эпитаксиальных слоёв n-InAs на основе интерференции инфракрасного излучения 109
5.3. Определение и анализ спектров показателя поглощения n++-InAs с различной степенью легирования 118
5.4 Оценка спектра поглощения света фоточувствительными n-InAs/ n++-InAs структурами 125
5.4.1 Оптические измерения автоэпитаксиального слоя InAs 125
5.4.2 Определение показателя поглощения автоэпитаксиального слоя InAs 127
5.4.3. Оценка доли поглощаемого автоэпитаксиальным слоем света 129
5.5 Выводы 134
Заключение 137
Список литературы 139
