Введение
Глава 1 Свойства и конструкционные особенности структур для фотодетекторов ИК диапазона 12
1.1 Фотодетекторы ближнего ИК диапазона 13
1.1.1 Фотодетекторы на резком p-n переходе 20
1.1.2 Фотодетекторы на базе p-i-n перехода 23
1.1.3 Фотодетекторы на основе квантоворазмерных структур 28
1.2 Выбор полупроводниковых материалов для выращивания фоточувствительных гетероструктур 31
1.3 Методы получения гетероструктур для фотодетекторов ближнего инфракрасного диапазона 32
1.4 Обоснование выбора метода ионно-лучевого осаждения для получения исследуемых гетероструктур 42
1.5 Выводы к главе 43
Глава 2 Моделирование функциональных характеристик p-i-n InGaAs/GaAs гетероструктур и наногетероструктур с квантовыми точками InAs для фотодетекторов ближнего ИК диапазона 45
2.1 Моделирование функциональных характеристик p-i-n InGaAs/GaAs гетероструктур 45
2.1.1 Входные данные модели 46
2.1.2 Математическая модель исследуемой структуры 47
2.2 Моделирование функциональных характеристик QD-InAs/GaAs гетероструктур 55
2.2.1 Допущения и граничные условия, принятые при построении модели 58
2.2.2 Объекты моделирования 60
2.2.3 Математическая модель исследуемой структуры 61
2.3 Выводы по главе 68
Глава 3 Методы получения, исследования свойств, морфологии поверхности и функциональных характеристик гетероструктур для фотодетекторов ближнего ИК диапазона 69
3.1 Выращивание гетероструктур InGaAs/GaAs и QD-InAs/GaAs методом ионно-лучевого осаждения 69
3.1.1 Выращивание InGaAs/GaAs p-i-n гетероструктур с активным i - слоем 73
3.1.2 Выращивание QD-InAs/GaAS наногетероструктур с барьером GaAs 75
3.1.3 Выращивание QD-InAs/GaAS наногетероструктур с барьером AlGaAs 76
3.2 Измерение спектральных характеристик выращенных гетероструктур 77
3.2.1 Методика измерения спектральной зависимости внешнего квантового выхода 81
3.2.2 Измерение спектров фотолюминесценции 82
3.3 Исследование поверхности активных слоев InGaAs и QD-InAs выращенных методом ионно-лучевого осаждения 84
3.3.1 Методика исследования образцов p-i-n InGaAs гетероструктур 87
3.3.2 Методика исследования образцов с массивом квантовых точек InAs
3.4 Измерение темновых вольтамперных характеристик 90
3.5 Выводы по главе 91
Глава 4 Результаты моделирования и исследования функциональных характеристик гетероструктур p-i-n InGaAs/GaAs и QD-InAs/GaAs полученных методом ионно-лучевого осаждения 92
4.1 Исследование морфологии поверхности выращенных активных слоев 92
4.2 Моделирование распределения электрического поля в p-i-n гетероструктурах с InGaAs активным слоем 96
4.3 Исследование спектральных зависимостей внешнего квантового выхода гетероструктур 100
4.4 Исследование спектров фотолюминесценции QD InAs/GaAs гетероструктур
4.5 Исследование темновых вольтамперных характеристик 108
4.6 Выводы по главе 113
Общие выводы по диссертационной работе 115
Список условных обозначений и сокращений 117
Список используемой литературы 120
