Механика твердого тела (о журнале) Механика твердого тела
Известия Российской академии наук
 Журнал основан
в январе 1966 года
Выходит 6 раз в год
ISSN 0572-3299

Русский Русский  English English  О журнале | Номера | Для авторов | Редколлегия | Подписка | Контакты
 


ИПМех РАНХостинг предоставлен
Институтом проблем
механики 
им. А.Ю. Ишлинского РАН

Архив номеров

Статей в базе данных сайта: 3546
На русском (Изв. РАН. МТТ): 1998
На английском (Mech. Solids): 1548

<< Предыдущая статья | Год 2010. Номер 3 | Следующая статья >>
Гольдштейн Р.В., Городцов В.А., Шушпанников П.С. Моделирование напряженно-деформированного состояния в кремний-германиевых островковых гетероструктурах // Изв. РАН. МТТ. 2010. № 3. С. 7-21.
Год 2010 Том   Номер 3 Страницы 7-21
Название
статьи
Моделирование напряженно-деформированного состояния в кремний-германиевых островковых гетероструктурах
Автор(ы) Гольдштейн Р.В. (Москва, goldst@ipmnet.ru)
Городцов В.А. (Москва)
Шушпанников П.С. (Москва)
Коды статьи УДК 621.382
Аннотация

Рассмотрена задача о моделировании напряженно-деформированного состояния в кремний-германиевых островковых гетероструктурах. Для нахождения приближенного решения задачи использован аналитико-численный метод мультипольных разложений. Обсуждается вопрос о влиянии напряженного состояния на диффузионную подвижность атомов, адсорбированных на свободной поверхности гетероструктуры.

Ключевые слова островковые гетероструктуры, "квантовые точки", метод мультипольных разложений
Список
литературы
1.  Валиев К.А., Гольдштейн Р.В., Махвиладзе Т.М. Некоторые вопросы прочности и разрушения компонент микро- и субмикроэлектроники // Тр. ФТИАН. 2005. Т. 18. С. 379-397.
2.  Abstreiter G., Brugger H., Wolf Т., Jorke H., Herzog H.-J. Strain-induced two dimensional electron gas in selectively doped Si/SixSi1−x superlattices // Phys.Rev.Lett. 1985. V. 54. № 22. P. 2441-2444.
3.  Schaffler F. High-mobility Si and Ge structures // Semicond. Sci. Technol. 1997. V. 12. № 12. P. 1515-1549.
4.  Yang Y.-J., Ho W.S., Huang C.-F., Chang S.T., Liu C.W. Electron mobility enhancement in strained - germanium n-channel metal-oxide semiconductor field-effect transistors // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 91. № 10. P. 102103.
5.  Orein S., Fiori V., Villanueva D., Dray A., Ortolland C. Method for managing the stress due to the strained nitride capping layer in MOS transistors // IEEE Trans. Elect. Devices. 2007. V. 54. № 4. P. 814-821.
6.  Bruner K. Si/Ge nanostructures // Rep. Prog. Phys. 2002. V. 65. № 1. P. 27-72.
7.  Леденцов Н.Н., Устинов В.М., Щукин В.А., Копьев П.С., Алферов Ж.И., Бимберг Д. Гетеро-структуры с квантовыми точками: получение, свойства, лазеры. Обзор // ФТП. 1997. Т. 32. № 4. С. 385-410.
8.  Stiff-Roberts A.D. Quantum-dot infrared photodetectors: a review // J. Nanophoton. 2009. V. 3. P. 031607.
9.  Laghumavarapu R.B., El-Emawy M., Nuntawong N., Moscho A., Lester L.F., Huffaker D.L. Improved device performance of InAs/GaAs quantum dot solar cells with GaP strain compensation layer // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 91. № 24. P. 243115.
10.  Sabarinathan J., Bhattacharya P., Yu P.-C., Krishna S., Cheng J., Steel D.J. An electrically injected InAs/GaAs quantum-dot photonic crystal microcavity light-emitting diode // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 81. № 20. P. 3876-3878.
11.  Drexler H., Leonard D., Hansen W., Kotthaus J.P., Pelroff P.M. Spectroscopy of quantum levels in charge-tunable InGaAs quantum dots // Phys. Rev. Lett. 1994. V. 73. № 16. P. 2252-2255.
12.  Дубровский B.Г. Теория формирования эпитаксиальных наноструктур. М.: Физматлит, 2009. 352 с.
13.  LiX.L., YangG. W. Thermodynamic theory of shape evolution induced by Si capping in Ge quantum dot self-assembly // J. Appl. Phys. 2009. V. 105. № 1. P. 013510.
14.  Kiravittaya S., Rastelli A., Schmidt O.G. Advanced quantum dot configurations // Rep. Prog. Phys. 2009. V. 72. P. 046502.
15.  Doerner M.F., Nix W.D. Stresses and deformation processes in thin films on substrates // Critical Reviews in Solid State and Material Science. 1988. V. 14. № 3. P. 225-268.
16.  Lee M.L., Fitzgerald E.A., Bulsara M.Т., Currie M.Т., Lochtefeid A. Strained Si, SiGe, and Ge channels for high-mobility metal-oxide-semiconductor field-effect transistors // J. Appl. Phys. 2005. V. 97. № 1. P. 011101.
17.  Liao M.H., Chang S.Т., Lee M.H., Maikap S., Liu C.W. Abnormal hole mobility of biaxial strained Si // J. Appl. Phys. 2005. V. 98. № 6. P. 066104.
18.  Stangl J., Holy V., Bauer G. Structural properties of self-organized semiconductor nanostructures // Rev. Mod. Phys. 2004. V. 76. № 3. P. 725-783.
19.  Goldstein R.V., Gorodtsov V.A., Chentsov A.V., Shushpannikov P.S., Liu C.W., Lee C.-H. Surface and strain effects on nanoscale layered solids. Part I. Three-layered heterostructures. Quantum dots under capping layer. Preprint № 846. Moscow; Taipei: IPMech RAS, 2007. 28 p.
20.  Гольдштейн Р.В., Городцов В.А., Ченцов А.В., Шушпанников П.С., Лиу Ч.В., Ли Ч.-Х. Напряженно-деформированное состояние в псевдоморфных и релаксированных гетероструктурах // Инж. физика. 2009. № 5. С. 44-46.
21.  Гольдштейн Р.В., Городцов В.А., Шушпанников П.С. О моделировании механического поведения гетероструктур с "квантовыми точками" // Изв. вузов. Физика. 2009. № 11. С. 58-66.
22.  Rastelli A., Kummer М., von Kanel H. Reversible shape evolution of Ge islands on Si(001) // Phys. Rev. Lett. 2001. V. 87. P. 256101.
23.  Katsaros G., Stoffel M., Rastelli A., Schmidt O.G, Kern K, Tersoff J. Three-dimensional isocomposi-tional profiles of buried SiGe/Si(001) islands//Appl. Phys. Lett. 2007. V. 91. № 1. P. 013112.
24.  Garcia J.M., Medeiros-Ribeiro G., Schmidt K, Ngo Т., Feng J.L., Lorke A., Kotthaus J., Petroff P.M. Intermixing and shape changes during the formation of InAs self-assembled quantum dots // Appl. Phys. Lett. 1997. V. 71. № 14. P. 2014-2016.
25.  Cui J., He Q., Jiang X.M., Fan Y.L. Self-assembled SiGe quantum rings grown on Si(001) by molecular beam epitaxy // Appl. Phys. Lett. 2003. V. 83. № 14. P. 2907-2909.
26.  Lee S.W., Chen L.J., Chen PS., Tsai M.-J., Liu C.W., Chien T.Y., Chia С.Т. Self assembled nanorings in Si-capped Ge quantum dots on (001)Si // Appl. Phys. Lett. 2003. V. 83. № 25. P. 5283-5285.
27.  Lee C.-H., Lin C.M., Liu C.W., Chang H.-T., Lee S.W., Shushpannikov P.S., Gorodtsov V.A., Goldstein R.V. SiGe quantum rings by ultra-high vacuum chemical vapor deposition // ECS Transactions. 2008. V. 16. P. 647-657.
28.  Lee C.-H., Shen Y.-Y., Liu С W., Lee S. W., Lin B.-H., Hsu C.-H. SiGe nanorings by ultrahigh vacuum chemical vapor deposition // Appl. Phys. Lett. 2009. V. 94. № 14. P. 141909.
29.  Lorke A., Luyken R.J., Govorov A.O., Kotthaus J.P. Spectroscopy of nanoscopic semiconductor rings// Phys. Rev. Lett. 2000. V. 84. P. 2223-2226.
30.  Warburton R.J., Schulhauser C, Haft D., Schaflein C, Karrai K, Garcia J.M., Schoenfeld W., Petroff P.M. Giant permanent dipole moments of excitonts in semiconductor nanostructures // Phys. Rev. B. 2009. V. 65. P. 113303.
31.  Lorke A., Luyken R.J., Garcia J.M., Petroff P.M. Growth and electronic properties of self-organized quantum rings // Japan J. Appl. Phys. 2001. V. 40. P. 1857-1859.
32.  Granados D., Garcia J. M. In(Ga)As self-assembled quantum ring formation by molecular beam epitaxy // Appl. Phys. Lett. 2003. V. 82. № 15. P. 2401-2403.
33.  Huang L., Liu F., Lu G.-H., Gong X.G. Surface mobility difference between Si and Ge and its effect on growth of SiGe alloy films and islands // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 96. № 1. P. 016103.
34.  Goldstein R. V., Gorodtsov V.A., Shushpannikov P.S., Liu С W., Lee C.-H. Surface and strain effects on nanoscale layered solid. Part III. The nanosize SiGe islands on Si(001) and Si(110) substrates. The mechanical behavior of the modern MOSFETs. Preprint № 913. Moscow; Taipei: IPMech RAS, 2009. 58 p.
35.  Jonsdottir F., Halldorsson D., Bellz G.E., Romanov A. E. Elastic fields and energies of coherent surface islands // Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 2006. V. 14. № 7. P. 1167-1180.
36.  Lee C.-H., Shen Y.- Y., Chen Y. Y., Chang H.-T., Lee S. W., Liu C. W. SiGe quantum dots and quantum rings on Si(l10) by ultra-high vacuum chemical vapor deposition // Extended abstracts of ICSI-6: 6th Int. Confer, on Silicon Epitaxy and Heterostructures. 2009. P. 43.
37.  Freund L.B., Suresh S. Thin Film Materials. Stress, Defect Formation and Evolution. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2003. 820 p.
38.  Johnson E.R., Christian S.M. Some properties of germanium-silicon alloys // Phys. Rev. 1954. V. 95. № 2. P. 560-561.
39.  Stoney G.G. The tension of metallic films deposited by electrolysis // Proc. Roy. Soc. London, Ser. A. 1909. V. 82. № 553. P. 172-175.
40.  Timoshenko S.P. Analysis of bi-metal thermostats // J. Opt. Soc. Am. 1925. V. 11. № 9. P. 233-255.
41.  Колесникова А.Л., Романов А.Е. Зарождение дислокационных петель в напряженных квантовых точках, внедренных в гетерослой // Физика твердого тела. 2004. Т. 46. Вып. 9. С. 1593-1596.
42.  Гольдштейн Р.В., Шифрин Е.И. Плоская задача о напряженном состоянии, определяемом фазовыми превращениями в эллиптической области. Препринт № 714. М.: ИПМех РАН, 2003. 50 с.
43.  Mura T. Micromechanics of defects in solids. Dordrecht: Nijhoff Publ., 1987. 588 p.
44.  Pearson G.S., Faux D.A. Analytical solution for strain in pyramidal quantum dots // J. Appl. Phys. 2000. V. 88. № 2. P. 730-736.
45.  Glas F. Elastic relaxation of truncated pyramidal quantum dots and quantum wires in a half space: An analytical calculation // J. Appl. Phys. 2001. V. 90. № 7. P. 3232-3241.
46.  Goldstein R. V., Shushpannikov P.S. Application of the method of multipole expansions in 3D-elasticity problem for a medium with ordered system of spherical pores // ZAMM. 2009. V. 89. № 6. P. 504-510.
47.  Джонсон К. Механика контактного взаимодействия. М.: Мир, 1989. 509 с.
48.  Хан X. Теория упругости. М.: Мир, 1988. 344 с.
49.  Goldstein R. V., Gorodtsov V.A., Shushpannikov P.S., Liu С. W., Lee C.-H. Surface and strain effects on nanoscale layered solid. Part II. Mechanical modeling of quantum dots. Analytical and numerical approaches. Preprint № 871. Moscow; Taipei: IPMech RAS, 2008. 28 p.
50.  Андерсон О. Определение и некоторые применения изотропных упругих постоянных поликристаллических систем, полученных из данных для монокристаллов // Физическая акустика. Т. 3. Ч. Б. Динамика решетки / под ред. У. Мэзона. М.: Мир, 1968. С. 62-121.
51.  Shu D.J., Liu F., Gong X.G. Simple generic method for predicting the effect of strain on surface diffusion // Phys. Rev. B. 2001. V. 64. № 24. P. 245410.
52.  Muller P., Saul A. Elastic effects on surface physics // Surf. Sci. Rep. 2004. V. 54. № 5-8. P. 157-258.
Поступила
в редакцию
1 февраля 2010
Получить
полный текст
http://elibrary.ru/item.asp?id=14773881
<< Предыдущая статья | Год 2010. Номер 3 | Следующая статья >>
Система OrphusЕсли Вы обнаружили опечатку или неточность на странице сайта, выделите её и нажмите Ctrl+Enter

119526 Москва, пр-т Вернадского, д. 101, корп. 1, комн. 246 (495) 434-35-38 mtt@ipmnet.ru http://mtt.ipmnet.ru
Учредители: Российская академия наук, Отделение энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН, ООО "Журналы по механике"
Свидетельство о регистрации СМИ № 0110261 выдано Министерством печати и информации Российской Федерации 08.02.1993 г.
© ООО "Журналы по механике"
Webmaster: Александр Левитин
Rambler's Top100