DOI: 10.17586/1023-5086-2024-91-02-50-58
УДК: 535.016
Анализ морфологии поверхности буферных слоёв CdTe с помощью эллипсометрии и интерференционной профилометрии для создания методики контроля роста буферных слоёв
Полный текст на elibrary.ru
Публикация в Journal of Optical Technology
Швец В.А., Марин Д.В., Кузнецова Л.С., Азаров И.А., Якушев М.В., Рыхлицкий С.В. Анализ морфологии поверхности буферных слоёв CdTe с помощью эллипсометрии и интерференционной профилометрии для создания методики контроля роста буферных слоёв // Оптический журнал. 2024. Т. 91. № 2. С. 50–58. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2024-91-02-50-58
Shvets V.A., Marin D.V., Kuznetsova L.S., Azarov I.A., Yakushev M.V., Rykhlitskii S.V. Surface morphology analysis of CdTe buffer layers using ellipsometry and interference profilometry to create a technique for monitoring the growth of buffer layers [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2024. Т. 91. № 2. С. 50–58. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2024-91-02-50-58
Vasily A. Shvets, Denis V. Marin, Lada S. Kuznetsova, Ivan A. Azarov, Maxim V. Yakushev, and Sergey V. Rykhlitskii, "Surface morphology analysis of CdTe buffer layers using ellipsometry and interference profilometry to create a technique for monitoring the growth of buffer layers," Journal of Optical Technology. 91(2), 91-95 (2024). https://doi.org/10.1364/JOT.91.000091
Предмет исследования. Альтернативная подложка для роста тройного соединения кадмий-ртуть-теллур, состоящая из кремния с нанесёнными на него слоями CdTe и ZnTe. Цель работы. Построение модели шероховатой поверхности плёнок CdTe для создания методики контроля качества растущих структур. Метод. В качестве методик измерения шероховатости необходимы неразрушающие методы, обладающие достаточным разрешением. Таким условиям удовлетворяют оптические методы исследований. В данный работе были использованы методы эллипсометрии и интерференционной профилометрии. Основные результаты. Исследована шероховатость плёнок CdTe методами эллипсометрии и интерференционной профилометрии. Показано, что эти два метода прекрасно дополняют друг друга и дают более полную картину профиля поверхности, чем каждый по отдельности. Построена двухмасштабная модель шероховатой поверхности буферных слоёв CdTe, которая представляет собой слабо волнистую поверхность с наложенным на неё мелкомасштабным рельефом. Показано, что на эллипсометрические измерения оказывает влияние именно мелкомасштабный рельеф. Это использовано для разработки методики контроля процесса эпитаксиального роста буферных слоёв. Практическая значимость. Полученные в работе результаты исследования шероховатости поверхности плёнок CdTe служат основой для разработки методов контроля параметров слоёв CdTe, пригодных для выращивания высококачественных фоточувствительных структур.
эллипсометрия, интерференционная профилометрия, поверхностный рельеф, кадмий-ртуть-теллур, кадмий теллур, альтернативная подложка
Благодарность:Коды OCIS: 120.2130, 120.3180, 180.3170
Список источников:1. Mercury Cadmium Telluride. Growth, properties and applications / Ed. by Capper P., Garland J. Singapore: Wiley, 2011. 556 p.
2. Сидоров Ю.Г., Дворецкий С.А., Варавин В.С., Михайлов Н.Н., Якушев М.В., Сабинина И.В. Молекулярно-лучевая эпитаксия твердых растворов кадмий–ртуть–теллур на «альтернативных» подложках // ФТП. 2001. Т. 35. Вып. 9. С. 1092–1101.
3. Якушев М.В. Гетероэпитаксия ZnTe, CdTe и твердых растворов CdHgTe на подложках GaAs и Si // Дисс. докт. физ.-мат. наук. Новосибирск: Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН, 2011. 251 с.
4. Garland J.W., Sivananthan S. Molecular-beam epitaxial growth of HgCdTe // Springer Handbook of Crystal Growth / Eds. Dhanaraj G., Byrappa K., Prasad V., Dudley M. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2010. 1069 p.
5. Свиташев К.К., Швец В.А., Мардежов А.С., Дворецкий С.А., Сидоров Ю.Г., Варавин В.С. Эллипсометрия in situ при выращивании твердых растворов кадмий-ртуть-теллур методом МЛЭ // ЖТФ. 1995. Т. 65. Вып. 9. С. 110–120.
6. Гужов В.И., Ильиных С.П. Компьютерная интерферометрия. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. 405 с.
7. Аззам Р., Башара Н. Эллипсометрия и поляризованный свет / Перевод с англ. под ред. А. В. Ржанова, К.К. Свиташева. М.: Мир, 1981. 583 с.
8. Bruggeman, D.A.G. Berechnung verschiedener physikalischer Konstanten von heterogenen Substanzen. I. Dielektrizitätskonstanten und Leitfähigkeiten der Mischkörper aus isotropen Substanzen // Annalen der Physik. 1935. V. 416 No 7 s. 636–664.
9. Антонов В.А., Пшеницин В.И. Отражение поляризованного света шероховатой поверхностью // Опт. и спектр. 1984. Т. 56. Вып. 1. С. 146–154.
10. Брагинский Л.С., Гилинский И.А., Свиташева С.Н. Отражение света шероховатой поверхностью: интерпретация эллипсометрических измерений // Докл. АН СССР. 1987. Т. 293. № 5. С. 1097–1101.