Details

В работе изучалось формирование квантовых точек германия на подложке кремния с кристаллографической ориентацией (100) при разных режимах роста. Цель работы. Экспериментальное исследование влияния механизмов роста на формирование германиевых слоёв и квантовых точек на подложке кремния с ориентацией (100) для получения оптических элементов на основе кремний-германиевых наноструктур. Методы. После предэпитаксиальной очистки кремниевой подложки синтез германия на Si(100) производится методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Анализ морфологии поверхности проводится методом дифракции быстрых отражённых электронов во время синтеза и методом сканирующей электронной микроскопии после напыления. Основные результаты. В работе определены диапазоны температур, при которых рост Si на Si(100) происходит за счёт формирования островков, за счёт движения ступеней и комбинированно. Показано влияние смены механизмов роста на размеры и плотность квантовых точек Ge на Si(100). Практическая значимость. Результаты исследований дают представление о влиянии механизмов роста на размеры формируемых квантовых точек германия на кремнии, что позволит создавать элементы нанофотоники и наноэлектроники со строго заданными параметрами.

The work studied the formation of germanium quantum dots on a silicon with (100) crystallographic orientation under different growth regimes. Aim of study. The work is devoted to conducting experimental studies of the influence of growth mechanisms on the formation of germanium layers and quantum dots on a silicon (100) substrate for the production of optical elements based on silicon-germanium nanostructures. Methods. After cleaning the Si substrate pre-epitaxially, germanium is synthesized on Si(100) through molecular beam epitaxy. The surface morphology is analyzed using reflection high-energy electron diffraction during synthesis and scanning electron microscopy after deposition. Main results. The work determines the temperature ranges at which the Si/Si(100) growth occurs due to the nucleation of islands, due to the movement of steps, and in combination. The effect of changing growth mechanisms on the size and density of Ge quantum dots on Si(100) is shown. Practical significance. The research results provide insight into the influence of growth mechanisms on the sizes of formed germanium quantum dots on silicon, which will make it possible to create nanophotonics and nanoelectronics elements with strictly specified parameters.