Туннельно-связанные квантовые ямы InGaAs/GaAs: структура, состав и энергетический спектр

Предложен комплексный подход к анализу гетероструктур с туннельно-связанными квантовыми ямами InGaAs/GaAs, использующий как экспериментальные, так и теоретические методы исследования. Методом просвечивающей электронной микроскопии совместно с методикой энергодисперсионной рентгеновской спектрометрии было определено распределение состава твердого раствора InGaAs. Экспериментально измерены спектры фотолюминесценции и фотопроводимости для данных структур. С целью более детальной интерпретации результатов проведено компьютерное моделирование эпитаксиального роста. Путем совместного решения уравнений Шредингера и Пуассона рассчитаны энергетические состояния в квантово-размерной гетероструктуре исходного и реального профилей состава. Проведено сравнение результатов расчета и данных о межзонных оптических переходах, полученных из анализа спектральных зависимостей фотолюминесценции и фотопроводимости. Получено хорошее согласие экспериментальных и теоретических результатов. Данный подход позволяет уточнить истинную геометрию структуры, сопоставить результаты спектров и реального профиля структуры, скорректировать параметры структуры и роста для улучшения оптических характеристик.