Наноструктуры Ge/GeSn с высоким содержанием олова, выращенные на подложках (001) GaAs и Si методом молекулярно-пучковой эпитаксии

Упругонапряженные метастабильные слои GeSn с мольной долей олова до 0.185 выращены на пластинах (001) Si и GaAs, покрытых буферным слоем германия. Использован набор пластин с величиной угла отклонения от точной ориентации, изменяющейся в пределах 0–10$^\circ$. Установлено, что кристаллическая решетка GeSn испытывает, в дополнение к тетрагональной, моноклинную деформацию с углом моноклинизации $\beta$ до 88$^\circ$. Разориентация поверхности подложки приводит к повышению эффективности встраивания адатомов олова в кристаллическую решетку GeSn. При постростовом отжиге структур процесс фазового распада твердого раствора начинается задолго до завершения пластической релаксации упругих гетероэпитаксиальных напряжений. Олово, освобожденное в результате фазового распада GeSn, преимущественно стремится к выходу на поверхность структуры. Обнаружены проявления хрупко-пластического механизма релаксации напряжений, приводящего к появлению микротрещин в приповерхностной области исследуемых структур.