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

Низкоразмерные и сверхпроводящие системы

Анотація

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.