Короткопериодные сверхрешетки (СР) GaN_m/AlN_m с толщинами слоев 1-8 монослоев (m) являются одним из важнейших элементов оптоэлектронных и электронных приборов нового поколения. Функционирование таких приборов критическим образом зависит от качества интерфейсов между слоями СР. В данной работе представлены результаты комплексных теоретических и экспериментальных исследований, направленных на выявление влияния на спектр комбинационного рассеяния света (КРС) взаимной диффузии между слоями СР. Результаты теоретических расчетов были получены из первых принципов (ab initio) и в рамках модели случайных изосмещений (REI), а экспериментальные данные — на СР GaN/AlN, выращенных методами PA MBE и MOVPE. Впервые показано, что полосы в спектрах КРС, относящиеся к локализованным в слоях СР GaN/AlN фононам симметрии A1(LO), очень чувствительны к степени диффузии интерфейса. Это открывает новые возможности для анализа структурных характеристик короткопериодных СР GaN/AlN с использованием спектроскопии КРС. Результаты комплексных исследований могут быть использованы для оптимизации параметров процесса роста с целью формирования структурно совершенных СР GaN/AlN.

Публикации

1. V. Davydov, E.M. Roginskii, Y. Kitaev, A. Smirnov, I. Eliseyev, E. Zavarin, W. Lundin, D. Nechaev, V. Jmerik, M. Smirnov, M. Pristovsek, T. Shubina, The Effect of Interface Diffusion on Raman Spectra of Wurtzite Short-Period GaN/AlN Superlattices, Nanomaterials, 11, 2396 (2021). https://doi.org/10.3390/nano11092396
2. V.Yu. Davydov, E.M. Roginskii, Yu.E. Kitaev, A.N. Smirnov, I.A. Eliseyev, S.N. Rodin, E.E. Zavarin, W.V. Lundin, D.V. Nechaev, V.N. Jmerik, M.B. Smirnov, Analysis of the sharpness of interfaces in short-period GaN/AlN superlattices using Raman spectroscopy data, J. Phys.: Conf. Ser., in print (2021).