7
Исследования деградации резонансно-туннельных диодов ...
GaAs
= 10,9);
0
— диэлектрическая постоянная вакуума;
m
*
— эф-
фективная масса носителей заряда (для GaAs эффективная масса элек-
трона
m
*
= 0,067
m
0
, где
m
0
— масса электрона).
Произведя расчет по формуле (2), мы выяснили, что для уровней
легирования
N,
равных 2·10
17
и 5·10
18
см
–3
, плазменная частота равна 156,5
и 782,6 см
–1
соответственно. Исходя из этого, были определены оптиче-
ские константы легированного (степень легирования Si 2·10
17
см
–3
)
и сильнолегированного
n
-GaAs (степень легирования Si 5·10
18
см
–3
)
(рис. 4,
б
,
в
).
Оптические константы арсенида алюминия AlAs (рис. 4,
г
) были
построены на основе осциллятора Лоренца с центральным волновым
числом, равным 361,8 см
–1
[35, 36].
Для учета шероховатости был использован метод эквивалентной
пленки [37–39] с процентным содержанием GaAs и воздуха 50/50%, а
показатели преломления и поглощения моделируемых шероховатых сло-
ев рассчитывались по формуле Бруггемана [15]. На поверхности GaAs
также есть тонкий слой естественного оксида, состоящий из оксидов
галлия Ga
2
O
3
и мышьяка As
2
O
3
толщиной порядка 2 нм. Оксидный слой
практически не влияет на результаты оптических измерений в инфра-
Рис. 4.
Оптические константы GaAs (
а
), легированного (2·10
17
см
–3
)
n
-GaAs (
б
),
сильнолегированного (5·10
18
см
–3
)
n
-GaAs (
в
) и арсенида алюминия AlAs (
г
):
1
— показатель преломления;
2
— показатель поглощения; ТО — поперечные
оптические колебания фононов; LO — продольные оптические колебания фо-
нонов; TO + LА — сумма частот продольных колебаний и частот, соответству-
ющих поглощению решетки; TO + TO — сумма двух продольных колебаний
