Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Увлажняющий слой – это монослой атомов, эпитаксиально выращенный на плоской поверхности. Атомы, формирующие увлажняющий слой, могут быть полуметаллическими элементами/соединениями или металлическими сплавами (для тонких плёнок). Увлажняющие слои формируются при осаждении материала с несоответствием решёток на кристаллическую подложку. В данной статье речь пойдет об увлажняющем слое, связанном с ростом самоорганизующихся квантовых точек (например, InAs на GaAs). Эти квантовые точки формируются поверх увлажняющего слоя. Увлажняющий слой может влиять на состояния квантовых точек, что важно для применений в квантовой обработке информации и квантовых вычислениях.
A wetting layer is an monolayer of atoms that is epitaxially grown on a flat surface. The atoms forming the wetting layer can be semimetallic elements/compounds or metallic alloys (for thin films). Wetting layers form when depositing a lattice mismatched material on a crystalline substrate. This article refers to the wetting layer connected to the growth of self assembled quantum dots (e. g. InAs on GaAs). These quantum dots form on top of the wetting layer. The wetting layer can influence the states of the quantum dot for applications in quantum information processing and quantum computation.
Процесс
Увлажняющий слой эпитаксиально выращивается на поверхности с использованием молекулярно-лучевой эпитаксии (MBE). Температуры, необходимые для роста увлажняющего слоя, обычно находятся в диапазоне от 400 до 500 градусов Цельсия. При осаждении материала А на поверхность материала В с несоответствием решеток, первый атомный слой материала А часто принимает постоянную решетки материала В. Этот монослой материала А называется увлажняющим слоем. По мере дальнейшего увеличения толщины слоя А, сохранение постоянной решетки материала В становится энергетически невыгодным для материала А. Из-за высокого напряжения в слое А, дополнительные атомы начинают группироваться при достижении определенной критической толщины слоя А. Образование таких островков снижает упругую энергию. При последующем обрастании материалом В, увлажняющий слой формирует квантовую яму, если материал А имеет меньшую ширину запрещенной зоны, чем материал В. В этом случае образовавшиеся островки являются квантовыми точками. Последующий отжиг может быть использован для модификации физических свойств увлажняющего слоя/квантовых точек.
The wetting layer is epitaxially grown on a surface using molecular beam epitaxy (MBE). The temperatures required for wetting layer growth typically range from 400 500 degrees Celsius. When a material A is deposited on a surface of a lattice mismatched material B, the first atomic layer of material A often adopts the lattice constant of B. This mono layer of material A is called the wetting layer. When the thickness of layer A increases further, it becomes energetically unfavorable for material A to keep the lattice constant of B. Due to the high strain of layer A, additional atoms group together once a certain critical thickness of layer A is reached. This island formation reduces the elastic energy. Overgrown with material B, the wetting layer forms a quantum well in case material A has a lower bandgap than B. In this case, the formed islands are quantum dots. Further annealing can be used to modify the physical properties of the wetting layer/quantum dot
.
Свойства
Увлажняющий слой – это слой, близкий к моноатомному, с толщиной, как правило, 0,5 нанометра. Электронные свойства квантовой точки могут изменяться под воздействием увлажняющего слоя. Также, деформация квантовой точки может изменяться из-за увлажняющего слоя.
The wetting layer is a close to mono atomic layer with a thickness of typically 0.5 nanometers. The electronic properties of the quantum dot can change as a result of the wetting layer. Also, the strain of the quantum dot can change due to the wetting layer.