Low Temperature Physics: 30, 877 (2004); https://doi.org/10.1063/1.1820017 (8 pages)
Физика Низких Температур: Том 30, Выпуск 11 (Ноябрь 2004), c. 1169-1179    ( к оглавлению , назад )

Молекулярная эпитаксия и электронные свойства гетеросистем Ge/Si с квантовыми точками

А.В. Двуреченский, А.И. Никифоров, О.П. Пчеляков, С.А. Тийс, А.И. Якимов

Институт физики полупроводников СО РАН пр. Лаврентьева, 13, г. Новосибирск, 630090, Россия
E-mail: pch@isp.nsc.ru

Статья поступила в редакцию 25 мая 2004 г.

Аннотация

Изложены результаты исследования процессов получения и определения электрических и оптических характеристик массивов наноостровков Ge в Si (искусственных "атомов") с дискретным энергетическим спектром, который проявляется вплоть до комнатной температуры. Проведен краткий анализ современного состояния представлений о механизмах начальной стадии самоформирования и упорядочения ансамблей нанокластеров при гетероэпитаксии Ge на Si. Основными факторами, определяющими спектр состояний, служат размерное квантование и кулоновское взаимодействие носителей. Показано, что новым фактором, возникающим в массиве квантовых точек (КТ) и отличающим его от ситуации одиночной КТ, являются кулоновские корреляции между островками. Определены скорости испускания, сечения захвата дырок в зависимости от глубины залегания энергетических уровней. Величины сечений на несколько порядков превышают известные значения в Si. Электронный транспорт вдоль слоев КТ осуществляется с помощью прыжковой проводимости, величина которой осциллирует при изменении степени заполнения островков дырками, что может лечь в основу создания электронных цепей передачи информации на КТ. Показана возможность создания перестраиваемого под ближний и средний ИК диапазон фотодетектора с Ge квантовыми точками.

PACS:
61.14.-x - Electron diffraction and scattering (for electron diffractometers, see 07.78.+s)
61.30.Hn - Surface phenomena: alignment, anchoring, anchoring transitions, surface-induced layering, surface-induced ordering, wetting, prewetting transitions, and wetting transitions
61.46.+w -
73.23.Hk - Coulomb blockade; single-electron tunneling
73.63.Kv - Quantum dots