ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ И ВОЛЬТАМПЕРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕТЕРОСТРУКТУР С КВАНТОВЫМИ ТОЧКАМИ INAS

Проведено моделирование спектров фотолюминесценции и темновых вольтамперных характеристик гетероструктур с одним слоем квантовых точек. Показано наличие пика основных переходов в квантовых точках при 1,2 эВ (данные моделирования) и 1,12 эВ (экспериментальные данные). Экспериментальный пик имеет большую ширину (0,13 эВ) на половине максимума излучения основных переходов в квантовых точках, по сравнению с моделируемым (0,06 эВ). Наблюдается смещение экспериментального пика в длинноволновую область приблизительно на 65 мэВ, что говорит о наличии в структуре дисперсии по размерам квантовых точек. Моделируемая темновая вольтамперная характеристика при температуре 90 К и нулевом смещении показывает значение плотности темнового тока 10-7 А/см², что на порядок меньше результатов измерения (10-6 А/см²). Наблюдается различие в характере распре деления зависимости при отрицательном и положительном смещении между экспериментом и резуль татами моделирования, связанное с присутствием квантовых точек большего размера.

квантовая точка, моделирование, вольтамперная характеристика, фотолюминесценция, фотодетектор, ближний ИК диапазон, quantum dot, current-voltage characteristic, photoluminescence, photodetector, near-infrared

1. Wei-Hsun Lin, Kuang-Ping Chao, Chi-Che Tseng, Shu-Cheng Mai, Shih-Yen Lin, Meng-Chyi Wu. The influence of In composition on InGaAs-capped InAs/GaAs quantum-dot infrared photodetectors // Appl. Phys. Lett. 2010. V. 106. P. 054512 (1-3).

2. Donati S. Photodetectors // Devices, Circuits and Applications. New York: Prentice Hall, 1999. Р. 432-440.

3. Nikhil Ranjan Das, Senior Member, M. Jamal Deen, Fellow. A Model for the Performance Analysis and Design of Waveguide p-i-n Photodetectors // IEEE Transactions on Electron Devices. 2005. 53(4).

4. Jiang Wu, Makableh Y. F. M., Vasan R., Manasreh M. O., Liang B., Reyner C. J. and Huffaker D. L. Strong interband transitions in InAs quantum dots solar cell // Appl. Phys. Lett. 2012. V 100. P. 051907 (1-4).

5. Amtout A., Raghavan S., Rotella P. Theoretical modeling and experimental characterization of InAs/InGaAs quantum dots in a well detector // Appl. Phys. 2004. Vol. 96. № 7. P. 3781-3786.

6. Phillips J., Bhattacharya P., Kennerly S. W., Beekman D. W., Dutta M. Self-assembled InAs - GaAs quantum dot intersubband detectors // IEEE J. quantum electron. 1999, Vol. 35. № 6. P. 936-943.

7. Chen Z. H. Normal incidence InAs/AlхGa1-хAs quantum dot infrared photodetectors with undoped active region // Appl. Phys. 2001. Vol. 89. P. 4558-4563.

8. Jiang H., Singh J. Strain distribution and electronic spectra of InAs/GaAs self-assembled dots: An eight-band study // Phys. Rev. B. 1997. V. 56. № 8. P. 4696-4701.

9. Pryor C. Eight-band calculations of strained InAs/GaAs quantum dots compared with one-, four-, and six-band approximations // Phys. Rev. B. 1998. V. 57. № 12. P. 7190-7195.

10. Stier O., Grundmann M., Bimberg D. Electronic and optical properties of strained quantum dots modeled by 8-band kp theory // Phys. Rev. B. 1999. V 59. № 8. P. 5688-5701.

11. Lunin L. S., Sysoev I. A., Alfimova D. L., Chebotarev S. N., Pashchenko A. S. A study of photosensitive InAs/ GaAs heterostructures with quantum dots grown by ion-beam deposition // Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2011. Vol. 5. Issue 3. P. 559-562.

12. Jiang Wu, Makableh Y. F. M., Vasan R., Manasreh M. O., Liang B., Reyner C. J., Huffaker D. L. Strong interband transitions in InAs quantum dots solar cell // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 100. P. 051907 (1-4).