Искусственные подложки GaAs/Si(001), выращенные методом молекулярно-лучевой эпитаксии, для оптоэлектронных приложений

Из-за несоответствия постоянных решёток и коэффициентов температурного линейного расширения Si и GaAs в эпитаксиальных пленках образуется большая плотность пронизывающих дислокаций (ПД), которые ухудшают оптические и электрофизические свойства гетероструктур. В данной работе с целью снижения ПД использовались дислокационные фильтры на основе слоев низкотемпературного GaAs (LT-GaAs), выращенных при 250ºС. Также проводились in situ циклические отжиги эпитаксиальных структур на различных этапах их выращивания и ex situ отжиги уже выращенных образцов. Температура отжигов составляла 650ºC, что всего на 50ºС превышает температуру роста GaAs. Определены условия, при которых совместное применение дислокационных фильтров на основе LT-GaAs и циклических отжигов позволяет снизить плотность ПД в приповерхностных слоях GaAs до 5·106 см-2 , а концентрацию центров безызлучательной рекомбинации до уровня, сравнимого с гомоэпитаксиальными структурами GaAs при общей толщине слоев GaAs/Si до 2.4 мкм.

The Research for Approaches to Increase Power of the Compact THz Emitters Based on Low-Temperature Gallium Arsenide Heterostructures

The design and technological conditions for the manufacture of photoconductive antennas based on low-temperature gallium arsenide (LT-GaAs) have been developed. The optimized photoconductive THz antenna is made based on LT-GaAs with the flag geometry of the contacts and with the interdigitated structure including metal closing through the dielectric of each second period. LT-GaAs samples were obtained by molecular beam epitaxy at temperatures of 210 °C, 230 °C, 240 °C on GaAs substrates (100). Dark and photocurrent were measured depending on the bias voltage of the LT-GaAs heterostructure at the EP6 probe station. Full wave finite element method solver has been used to investigate the proposed plasmon PCA electrical and optical behavior by combining the Maxwell's wave equation with the drift-diffusion/Poisson equations.