|
VOLUME 83 (2006) | ISSUE 4 |
PAGE 189
|
Связывание электронных состояний в многослойных напряженных гетероструктурах Ge/Si с квантовыми точками 2- го типа
А. И. Якимов, А. В. Двуреченский, А. А. Блошкин, А. В. Ненашев
Институт физики полупроводников Сибирского отд. РАН, 630090 Новосибирск, Россия
PACS: 73.20.Mf, 73.50.Pz
Abstract
В модели поля валентных сил с использованием межатомного
потенциала Китинга рассчитаны механические напряжения в
многослойной гетероструктуре Ge/Si(001) с вертикально совмещенными
нанокластерами (квантовыми точками) Ge. Обнаружено, что
неоднородное пространственное распределение упругих деформаций в
такой среде приводит к появлению в напряженных слоях Si вблизи
нанокластеров Ge трехмерной потенциальной ямы для электронов.
Глубина потенциальной ямы достигает величины 100 мэВ, а ее
пространственные размеры определяются диаметром нанокластеров Ge.
Для структуры, состоящей из 4- х островков Ge диаметром 23 нм,
расположенных один над другим, определены энергии связи электронов
в этой яме и пространственное распределение плотности электронного
заряда. Основное состояние имеет s- образную симметрию и
характеризуется энергией связи электрона и
мэВ для элементного состава Ge в нанокластерах c=1 и
c=0.7, соответственно. Существование в зоне проводимости
напряженного Si связанных электронных состояний должно приводить к
ослаблению правил отбора, определяющих низкую эффективность
излучательной рекомбинации в непрямозонных полупроводниках, и
позволяет объяснить наблюдающееся на опыте высокое значение силы
осциллятора для межзонных переходов в многослойных структурах
Ge/Si(001) с вертикальной корреляцией расположения нанокластеров
Ge.
|
|