Введение
1 Арсенид-галлиевые гетеронаноструктуры, содержащие дельта-слой марганца: методы получения и свойства (обзор литературы) 12
1.1 Особенности дельта-легирования и процессов переноса в дельта-слоях 13
1.2 Арсенид-галлиевые легированные Mn структуры, способы их формирования, структурные и гальваномагнитные свойства . 15
1.3 Процессы диффузии примеси и точечных дефектов в гетеронаноструктурах, содержащих низкотемпературный слой GaAs, легированный марганцем . 24
1.4 Оптические свойства арсенид-галлиевых структур, легированных марганцем 26
1.5 Особенности квантово-размерных гетероструктур GaAs с дельта-слоем Mn . 28
2 Методика эксперимента . 35
2.1 Методика получения арсенид-галлиевых структур с дельта-слоем примеси переходного металла (Mn) 35
2.2 Методы исследования физических свойств полученных структур . 37
2.2.1 Методика изучения эффекта Холла и гальваномагнитных характеристик 39
2.2.2 Методика измерения спектров отражения 41
2.2.3 Методика исследования излучательных свойств структур 41
2.2.4 Термический отжиг гетеронаноструктур 43
2.2.5 Методика измерения фотоэлектрических спектров . 44
2.2.6 Методика исследования магнитополевых зависимостей намагниченности 45
3 Свойства арсенид-галлиевых структур с одиночным дельта-слоем марганца 48
3.1 Исследование влияния температуры процесса импульсного лазерного нанесения на свойства арсенид-галлиевых структур с дельта-слоем марганца . 48
3.2 Исследование влияния содержания примеси Mn в одиночном дельта-слое на структуру, состав и оптические свойства арсенид-галлиевых образцов 53
3.3 Исследование влияния содержания Mn в одиночном дельта-слое на электрические и магнитные свойства арсенид-галлиевых образцов 61
3.3.1 Электрические свойства структур с дельта-слоем марганца 61
3.3.2 Магнитные свойства структур с дельта-слоем марганца 70
3.4 Исследование влияния состава газа-носителя в процессе роста дельта-слоя Mn на электрические и магнитные свойства арсенид-галлиевых структур 77
3.5 Выводы к главе 3 82
4 Свойства арсенид-галлиевых структур с квантовыми ямами InGaAs(GaAsSb)/GaAs и дельта-слоем марганца 84
4.1 Влияние особенностей дизайна гетероструктур InGaAs/GaAs с магнитной примесью на их гальваномагнитные и излучательные свойства 84
4.1.1 Влияние толщины спейсерного слоя GaAs между квантовой ямой InGaAs/GaAs и дельта-слоем Mn на гальваномагнитные свойства и поляризацию излучения структур 88
4.1.2 Влияние содержания индия в квантовой яме InGaAs/GaAs на гальваномагнитные свойства и поляризацию излучения структур с дельта-слоем Mn 95
4.2 Исследование гетероструктур с квантовой ямой GaAsSb/GaAs и дельта-слоем Mn 102
4.2.1 Излучательные и структурные свойства гетеронаноструктур GaAsSb/GaAs с дельта-слоем Mn 103
4.2.2 Гальваномагнитные свойства гетероструктур с квантовой ямой GaAsSb/GaAs и дельта-слоем Mn 108
4.2.3 Циркулярная поляризация электролюминесценции гетероструктур GaAsSb/GaAs с дельта-слоем марганца 111
4.3 Полевые гетеронаноструктуры InGaAs/GaAs с подзатворным диэлектриком на основе слоев оксида алюминия 114
4.4 Выводы к главе 4 121
5 Термическая обработка гетеронаноструктур, дельта-легированных марганцем 123
5.1 Структуры с квантовыми ямами InGaAs/GaAs и дельта-слоем марганца для проведения высокотемпературных отжигов 123
5.1.1 Точечные дефекты в низкотемпературном покровном слое GaAs, полученном методом импульсного лазерного нанесения 124
5.1.2 Термический отжиг структур с InGaAs/GaAs квантовыми ямами 126
5.1.3 Обсуждение механизма диффузии марганца в гетероструктурах InGaAs/GaAs 131
5.1.4 Влияние температуры формирования квантовых ям InGaAs/GaAs на светоизлучающие свойства дельта-легированных Mn структур и их термостабильность 135
5.1.5 Определение энергии активации процессов диффузии и коэффициента диффузии атомов марганца и вакансий галлия . 139
5.2 Влияние термического отжига на излучательные свойства структур с квантовой ямой GaAsSb/GaAs и дельта-слоями марганца и углерода 142
5.3 Выводы к главе 5 147
Заключение 149
Благодарности . 151
Список основных сокращений и обозначений 152
Список публикаций автора по теме диссертации . 154
Список цитируемой литературы . 160
