半导体量子点的自组织生长及其应用

所谓半导体量子点的自组织生长，是指具有较大晶格失配度的两种材料，依靠自身的应变能量，并以 Ｓｔｒａｎｋｉ Ｋｒａｓｔａｎｏｖ（ Ｓ Ｋ） 生长模式，在衬底表面上形成的具有一定形状、尺寸和密度分布的自然量子点结构。本文主要介绍了纳米量子点的自组织生长，自组织生长量子点的发光特性及其在光电器件中的应用。

自组织生长多层垂直耦合InAs量子点的研究

本文报道了关于InAs／GaAs自组织生长多层垂直耦合量子点的研究结果．透射电子显微镜测量显示多层量子点在生长方向上成串排列，有些量子串会发生融和．还有些量子串生长不完全，也就是说包含的量子点个数少于InAs层数，并由此导致多层耦含量子点的光致发光谱具有高能带尾．

不同厚度GaAs覆盖层对自组织生长InAs量子点退火效应的影响

本文利用光致发光测量了不同厚度GaAs覆盖层对自组织生长InAs量子点退火效应的影响．退火使量子点发光峰蓝移，发光强度减弱．深埋的量子点承受更大的应变，应变使退火引起的互扩散加强．GaAs盖层越厚，量干点的互扩散越明显，发光峰蓝移越显著，并由此导致了发光峰半高宽的不同变化．

利用 X射线衍射分析自组织生长的量子点结构

将 In As/Ga As多层量子点处理成夹层结构 ,考虑到大的应变 ,用多层膜的 X射线衍射的动理学理论进行了理论模拟 ,得出其应变参量及各层厚度 .将量子点近似看成金字塔形 ,从而点的衍射可以看成三角形衍射 ,利用三角形的傅里叶变换 ,求得量子点的横向周期为1 0 .6nm,与三轴衍射结果求得量子点的横向周期 ( 1 0 .7± 0 .2 nm)一致 。

有序纳米半导体量子点的自组织生长

纳米半导体量子点以其所具有的新颖光电性质与输运特性 ,正在各类量子功能器件中获得成功应用。作为纳米量子点的一种主要制备工艺 ,自组织生长技术正在受到人们的普遍重视。而如何实现具有尺寸与密度可控纳米量子点的自组织生长 ,更为材料物理学家们所广泛关注。因为这是由自组织方法形成的量子点最终能否器件实用化的关键。本文简要介绍了有序纳米量子点的自组织生长及其新近研究进展。

生长温度对Si基Ge量子点VLP-CVD自组织生长的影响

对利用超低压化学气相淀积 (VLP CVD)技术在Si上自组织生长Ge量子点的特征进行了研究 ,发现生长温度对Ge量子点尺寸分布和密度的影响不同于分子束外延 (MBE)的结果 ,这种现象与VLP CVD表面控制反应模式有关。实验表明 。

SiO_2 膜的薄层化对自组织生长Si纳米量子点发光特性的影响

采用低压化学气相沉积方法 ,依靠纯 Si H4 气体的热分解反应 ,在 Si O2 表面上自组织生长了 Si纳米量子点 .实验研究了 Si O2 膜的薄层化对 Si纳米量子点光致发光特性的影响 .结果表明 ,当 Si O2 膜厚度减薄至 6 nm以下时 ,Si纳米量子点中的光生载流子会量子隧穿超薄 Si O2 层 ,并逃逸到单晶 Si衬底中去 ,从而减少了光生载流子通过Si O2 / Si纳米量子点界面区域内发光中心的辐射复合效率 ,致使光致发光强度明显减弱 .测试温度的变化对 Si纳米量子点光致发光特性的影响 ,则源自于光生载流子通过 Si O2 /

LPCVD自组织生长Si纳米量子点的发光机制分析

采用低压化学气相沉积 (LPCVD)方法 ,通过纯SiH4气体的表面热分解反应 ,在SiO2 表面上自组织生长了半球状Si纳米量子点 ,在室温条件下实验研究了其光致发光 (PL)特性 ,考察了PL效率与峰值能量随Si纳米量子点尺寸的变化关系。结果指出 ,当Si纳米量子点高度hc<5nm时 ,其PL效率基本保持不变。而当hc>5nm时 ,PL效率则急剧下降。同时 ,PL峰值能量随hc 的减少而增大 ,并与 (l/hc) 2 成正比依赖关系。如当hc 从 5 5nm减小至 0 8nm时 ,其峰值能量从 1 2 8eV增加到 1 4 3eV ,出现了约 0 15eV的谱峰蓝移。我们用量子限制效应

硅表面上的纳米量子点的自组织生长

纳米半导体量子点以其所具有的新颖光电性质与输运特性正在受到人们普遍重视。作为制备高质量纳米量子点的工艺技术 ,自组织生长方法倍受材料物理学家的青睐。而如何制备尺寸大小与密度分布可控的纳米量子点更为人们所注目。因为这是关系到纳米量子点最终能否器件实用化的关键。文中以此为主线 ,着重介绍了各种 Si表面 ,如常规表面、氧化表面、台阶表面以及吸附表面上 ,不同纳米量子点的自组织生长及其形成机理 。

纳米量子点结构的自组织生长

所谓自组织生长纳米量子点 ,是具有较大晶格失配度的两种材料 ,依靠自身的应变能量 ,并以 Stranki- Krastanov(S- K)生长模式 ,在衬底表面上形成的具有一定形状、尺寸和密度的自然量子点结构。文中主要介绍了量子点自组织生长的基本原理、几种不同类型量子点的自组织生长及其光致发光特性。

自组织生长的锗量子点及其光致发光特性

Si和Ge低维体系材料由于其优越的光电特性,已经广泛地受到人们的重视,尤其是零维体系(量子点).理论预言,量子点尺寸减少到几个纳米时,它的能带结构可以从间接带隙转变为准直接带隙,相应的辐射复合跃迁几率大大增加.制备Ge及GeSi量子点的方法有许多,例如,光刻法、选区外延生长、局域分子束外延生长以及自组织生长方法等,其中自组织生长是一种既简便又有效的方法.由于Ge与Si的晶格常数相差较大,Ge在Si上的生长属于S-K模式,即当Ge外延层厚度超过临界厚度(6 ML)时。

自组织生长纳米半导体量子点的研究进展

纳米半导体量子点以其所具有的新颖光电性质与输运特性 ,正在成为量子功能器件研究中的一个热点领域 .作为纳米量子点的制备方法 ,自组织生长技术正在受到人们的普遍重视 .而如何实现具有尺寸与密度可控纳米量子点的自组织生长 ,更为材料物理学家所广泛关注 .因为这是由自组织方法形成的纳米量子点最终能否实现器件实用化的关键 .本文将以纳米量子点→自组织生长→形成机理→尺寸与密度可控为主线 ,简要介绍近 1 0年来纳米量子点自组织生长技术的研究进展 .

自组织生长的量子点结构及其光学特性

本文介绍量子点结构的自组织生长方法及量子点的光学性质。着重介绍量子点结构中的声子和拉曼散射的测量结果。此外，也介绍了自组织生长的量子点的形貌结构特性，电子结构和发光特性。

半导体量子点自组织生长过程的控制

对控制半导体量子点的自组织生长进行了研究.在对平均场模型和非平均场模型计算机模拟结果分析的基础上,提出了利用隔离单元抑制量子点的熟化生长的方法来控制量子点的大小,并对生长过程进行了计算机模拟.结果表明通过将衬底表面的吸附原子海分割成一个个独立的隔离单元可以抑制量子点熟化生长,调节量子点的生长速度,达到制备大小均匀、排列有序的半导体量子点阵列的目的.

自组织生长InAs量子点发光的温度特性

本文报道ＩｎＡｓ／ＧａＡｓ自组织生长量子点结构中发光的温度特性．在１２～１５０Ｋ温度范围内，实验测得的ＩｎＡｓ激子发光能量随温度增加明显红移，其红移速率远大于ＩｎＡｓ带隙的温度关系，而光谱宽度则明显减小．这些结果表明ＩｎＡｓ量子点结构是一种强耦合系统，局域在ＩｎＡｓ量子点中的载流子波函数会相互交途、相互贯穿，从而增强了载流子的弛豫过程．

InAs自组织生长量子点的空穴俘获势垒

成功地用深能级瞬态谱（ＤＬＩＳ）研究了ｐ 型ＩｎＡｓ 自组织生长的量子点的电学性质，测得２．５ 原子层ＩｎＡｓ 量子点空穴基态能级在ＧａＡｓ 价带底上约０．０９ｅＶ，该量子点在荷电状态发生变化时需要克服一个势垒，俘获势垒高度为０．２６ｅＶ．本工作首次利用ＤＬＴＳ测定了量子点空穴的基态能级和俘获势垒。

自组织生长InAs量子点的发光性质研究

通过对加InGaAs覆盖层的InAs自组织生长量子点的变温光致发光谱以及时间分辨谱的研究,发现低温下量子点的发光强度和光生载流子的寿命不变;中间温度区载流子寿命随温度升高而变大;更高温度时,发光强度和载流子寿命均随温度升高而快速下降.

超高真空化学气相淀积自组织生长锗量子点(英文)

采用超高真空化学气相淀积系统制备了小尺寸、高密度、纵向自对准的Ge量子点 .通过TEM和AFM对埋层和上层量子点的形貌和尺寸分布进行了研究 ,对生长的温度和时间进行了优化 .采用硼预淀积的方法得到了尺寸分布小于 3 %的均匀的圆顶形Ge量子点 .采用低温光荧光测量了多层量子点的光学特性 .在 10K的PL谱可以观察到明显的蓝移现象 ,表明量子点中较强的量子限制效应 .量子点非声子峰的半高宽约为 46meV ,表明采用UHV/CVD工艺生长的多层量子点具有较窄的尺寸分布 .

自组织生长的量子点结构及其光学特性

自组织生长的量子点结构及其光学特性汪兆平韩和相李国华（半导体超晶格国家重点实验室，中国科学院半导体研究所北京１０００８３）ＱｕａｎｔｕｍＤｏｔｓＧｒｏｗｎｂｙａＳｅｌｆ┐ＯｒｇａｎｉｚｅｄＭｅｔｈｏｄａｎｄＴｈｅｉｒＯｐｔｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ...

InAs自组织生长量子点超晶格的电学性质

我们利用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究了一系列ＩｎＡｓ自组织生长的量子点超晶格样品，确认样品中存在体ＧａＡｓ缺陷能级ＥＬ２和ＩｎＡｓ量子点电子基态能级．测得１．７和２．５原子层ＩｎＡｓ量子点电子基态能级相对于ＧａＡｓ的导带底分别为１００ｍｅＶ和２１０ｍｅＶ，量子点电子基态的俘获势垒分别为０．４８ｅＶ和０．３０ｅＶ．