Пространственно-коррелированные двумерные массивы полупроводниковых и металлических квантовых точек в гетероструктурах на основе GaAs

Методом молекулярно-лучевой эпитаксии в едином процессе получены гетероструктуры на основе GaAs, содержащие двумерные массивы полупроводниковых квантовых точек (ПКТ) InAs и металлических квантовых точек (МКТ) AsSb. Двумерный массив МКТ AsSb был сформирован путем низкотемпературной эпитаксии, обеспечивающей большой избыток мышьяка в эпитаксиальном слое GaAs. При выращивании последующих слоев при более высокой температуре избыточный мышьяк формировал наноразмерные включения – МКТ в матрице GaAs. Двумерный массив таких МКТ формировался путем $\delta$-легирования низкотемпературного слоя GaAs сурьмой, являющейся прекурсором для гетерогенной нуклеации МКТ и аккумулирующейся в них, образуя металлический сплав AsSb. Двумерный массив ПКТ InAs формировался по механизму Странского–Крастанова на поверхности GaAs. В промежутке между массивами ПКТ и МКТ выращивался барьерный слой AlAs толщиной 3 нм. Полное расстояние между массивами ПКТ и МКТ составляло 10 нм. Электронно-микроскопические исследования структуры показали, что расположение МКТ и ПКТ в двумерных массивах является пространственно-коррелированным. Причиной пространственной корреляции, по-видимому, являются поля упругих деформаций и напряжений, создаваемые в матрице GaAs как МКТ AsSb, так и ПКТ InAs.