温度对GaSb/GaAs量子点尺寸分布的影响

采用低压金属有机物化学气相沉积(LP-MOCVD)法制备GaSb/GaAs量子点。通过对不同生长温度的样品进行分析发现温度的变化对GaSb/GaAs量子点的相位角无明显影响,量子点的形状是透镜型。由于量子点特殊的应力分布,可实现量子点的"自限制"生长。量子点的化学势不连续性以及Ostwald熟化机制的影响使得量子点尺寸分布在一定范围内不连续,会出现两种尺寸模式的量子点生长。Sb原子的表面迁移率对GaSb/GaAs量子点生长有较大的影响。升高温度可有效改善量子点的分立性,在升温过程中量子点体现出其熟化过程,高温时表面原子的解析附作用对量子点尺寸和密度的影响较大。

压强对GaSb/GaAs量子点形貌各向异性的影响

采用低压金属有机物化学气相沉积(LP-MOCVD)技术在Ga As(001)衬底上制备Ga Sb量子点,研究了反应室压强对改善Ga Sb/Ga As量子点形貌各向异性的影响。通过Sb表面处理方法,在Ga As衬底上形成低表面能的Sb-Sb浮层,实现以界面失配(IMF)生长模式对Ga Sb量子点诱导生长。用原子力显微镜(AFM)对各样品的量子点形貌进行了表征,结果表明Ga Sb量子点形貌各向异性明显且沿[110]方向拉长。在压强条件为10 k Pa时,IMF生长模式导致不对称岛的长宽比大于3,由于低能量(111)侧面的存在,Ga Sb量子点优先沿[110]方向生长而不是与之垂直的[110]方向。压强降低至4 k Pa时量子点密度增大为8. 3×109cm-2,量子点形貌转变为对称的半球形且长宽比约为1。低的压强降低了吸附原子的扩散激活能从而增大了扩散长度,可以有效改善Ga Sb量子点的各向异性。

InAs/GaAs多层堆垛量子点激光器的激射特性

利用固态源分子束外延技术,按S-K模式生长出五层堆垛InAs/GaAs量子点(QD)微结构材料.用这种QD材料制成的激光器,内光学损耗为2.1cm-1,透明电流密度为15士10 A/cm2.对于条宽100μm,腔长2.4mm的激光器(腔面未经镀膜处理),室温下基态激射的波长为1.08μm,阈值电流密度为144A/cm2,连续波光功率输出达2.67W(双面),外量子效率为63%,特征温度为320K.研究了QD激光器翟激射特性,并对结果作了讨论.

薄膜和量子点的外延生长(英文)

首先简短地综述了人们关于外延薄膜材料层状(layer-by-layer)生长机制的认识;给出了作者关于自组装量子点外延生长过程的评价和观点,强调了量子点自组装生长过程的复杂性和非线性性质。在对已经发表过的实验数据进一步分析的基础上,作者对一个量子点自组装生长形成所需要的时间作了一个估算,说明这是一个非常快的过程(<10-4s)。最后,作者提出了一个理解量子点自组装生长过程机制的模型。

量子点外延生长新模型(英文)

目前在原子尺度上人们对量子点分子束外延生长过程了解很少,所有关于量子点外延生长的理论模型和计算机模拟都是建立在传统的外延生长理论框架内。在传统理论框架内,量子点的生长过程被理解为发生在生长表面上一系列的单一的原子事件,如原子沉积、扩散、聚集等。在这种理论中,外延生长表面原子之间的相互作用被忽略;另外,按照这种理论,量子点生长过程必须是一个相对缓慢的过程。这种理论模型不可能恰当地解释所观察到的大量复杂的量子点外延生长实验现象。作者在两个实验现象基础上,提出了在InAs/GaAs(001)体系中量子点外延生长过程的新模型。这两个实验现象分别是在InAs/GaAs(001)生长表面有大量的"浮游"In原子,一个量子点的生长过程可以在很短的时间内完成(<10-4 s)。在提出的新模型中,量子点的自组装过程是一个大数量原子的集体、协调运动过程。

InAs/GaAs自组装量子点结构的能带不连续量

为确定异质结界面带阶,结合光致发光(PL)谱和深能级瞬态谱(DLTS)测量结果,利用有效质量近似理论,计算得到了InAs/GaAs自组装量子点结构的能带不连续量,其中导带不连续量ΔEc=0.97eV,价带不连续量ΔEv=0.14eV。

InAs自组装量子点GaAs肖特基二级管的电学特性研究

分析研究了GaAs InAs自组装量子点的电输运性质 ,通过对实验数据的分析 ,讨论了Schottky势垒对InAs量子点器件的影响和I V曲线中迟滞回路以及电导曲线中台阶结构产生的原因 .迟滞回路和台阶的出现与电场中量子点的充放电过程相关 :迟滞回路反映了量子点充电后对载流子的库仑作用 ,而电导台阶则反映了量子点因共振隧穿的放电现象 .

张应变GaAs层引入使InAsInP量子点有序化排列的机理研究

采用LP MOVPE技术 ,在 (0 0 1 )InP衬底上生长的InAs InP自组装量子点是无序的。为了解决这个问题 ,在InP衬底上先生长张应变的GaAs层 ,然后再生长InAs层 ,可得到有序化排列的量子点。本文对张应变GaAs层引入使量子点有序化排列的机理进行了分析。为生长有序化、高密度、均匀性好自组装量子点提供了依据。