Effect of nitrogen pressure on the composition and structure of thin films GaAs$_{1-x-y}$N$_x$Bi$_y$

Методом импульсного лазерного напыления в атмосфере аргоно-азотной газовой смеси при давлении от 1 до 60 Па были получены тонкие пленки GaAs$_{1-x-y}$N$_x$Bi$_y$ на подложке GaAs (100). Установлено, что с увеличением давления аргоно-азотной газовой смеси от 20 до 60 Па толщина пленок снижалась с 527 до 127 нм в следствии отражения и рассеяния потока плазменного факела на атомах азота и аргона. Показано, что увеличение давления способствовало значительному снижению размеров и плотности капель на поверхности пленок. Все полученные пленки имеют поликристаллическую структуру, а наибольшим кристаллическим совершенством обладает тонкая пленка, полученная при давлении 60 Па. Был проведен теоретический расчет дифрактограммы для суперячейки размером 2$\times$ 2$\times$2 (64 атома) GaAs$_{0.889}$N$_{0.037}$Bi$_{0.074}$ при помощи программного пакета VASP. Величина ширины на половине максимума интенсивности для рефлекса GaAsNBi (004) снижается с ростом давления аргоно-азотной газовой смеси. Установлено, что при повышении давления аргоно-азотной газовой смеси концентрации азота в тонкой пленке линейно возрастает. Методами рентгеновской дифракции и фотолюминисценции определен состав пленки, полученной при давления аргоно-азотной газовой смеси 60 Па – GaAs$_{0.957}$N$_{0.012}$Bi$_{0.021}$.