调制掺杂Al_xGa_(1-x)N/GaN异质结构的微应变

用MOCVD方法在 (0 0 0 1)取向的蓝宝石 (α -Al2 O3)衬底上生长了不同势垒层厚度的Al0 .2 2Ga0 .78N/GaN异质结构 ,利用高分辨X射线衍射 (HRXRD)测量了其对称反射 (0 0 0 2 )和非对称反射 (10 14 )的倒易空间图 (RSM )。分析结果表明 ,势垒层内部微结构与应变状态和下层i -GaN的微结构与应变状态互相关联 ,当厚度大于 75 0 时 ,势垒层开始发生应变弛豫 ,临界厚度大于5 0 0 。势垒层具有一种“非常规”应变弛豫状态 ,这种状态的来源可能与n -AlGaN的内部缺陷以及i-GaN/α -Al2

极化电场对Al_xGa_(1-x)N/GaN双量子阱中子带间跃迁的光学性质的影响(英文)

用自洽计算的方法研究了极化电场对Al_xGa_(1-x)N/GaN双量子阱中子带间跃迁的光学性质和电子分布的影响.发现极化场会导致电压降的出现,从而使得结构对称的Al_xGa_(1-x)N/GaN双量子阱具有不对称的导带和价带.极化效应还会使奇数序和偶数序的子带之间发生很大的Stark平移,从而使第一奇数序和第二偶数序子带之间的跃迁波长变短,这将有利于实现工作在通信窗口的光电子器件.同时,由于导带分布的不对称性,电子分布也不对称,从而会影响吸收系数.

材料结构对AlGaN基分布布拉格反射镜特性的影响

采用低压MOCVD技术生长了A lGaN/GaN、A lGaN/A lN等多种交替生长结构的半导体多层膜分布布拉格反射镜(DBR)。利用X射线衍射、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等测量手段对材料的物理特性进行了分析表征。结果表明,材料结构对DBR的性能影响很大。通过材料的优化生长,获得了反射率高达93.5%、中心波长和发射率都接近理论值的A lGaN/A lN DBR材料。

AlxGa1-x N／GaN双量子阱的结构和掺杂浓度对子带间跃迁波长和吸收系数的影响

用薛定谔方程和泊松方程自洽计算的方法研究了Al0.75Ga0.25N/GaN对称双量子阱(DQWs)中子带间跃迁(ISBT)的波长和吸收系数对中间耦合势垒高度、中间耦合势垒宽度、势阱宽度和势垒掺杂浓度的依赖关系.研究发现,第一奇序子带S1ood与第二偶序子带S2even ISBT波长随着中间耦合势垒高度的降低而变短.当中间耦合势垒高度高于0.62eV时,S1odd-S2even ISBT吸收系数随着中间耦合势垒的降低而增加.当减小AlxGa1-xN/GaN的DQWs中间耦合势垒宽度时,S1odd-S2even ISBT波长将变短,其吸收系数变大.另一方面,当对称DQWs的势阱宽度大于1.9nm时,S1odd-S2even ISBT波长随着势阱的变窄而减小,S1odd-S2even ISBT吸收系数随着势阱的变窄而增加.当势垒中的掺杂浓度小于1018/cm3时,S1odd-S2even ISBT波长基本不随掺杂浓度变化,而吸收系数随掺杂浓度的增加而增加.这些结果对于利用DQWs实现工作于光纤通信波段超快的、基于三能级或四能级系统的双色光电子器件的应用具有指导意义.