稀氮III-N-V半导体及InAs量子点的分子束外延生长和性能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘昭麟 |
| 答辩日期 | 2008-05-29 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 陆卫 |
| 关键词 | 分子束外延 稀氮半导体 氮等离子体 Ga(In)Nas Gansb Inas量子点 光致发光谱 光调制反射光谱 原子力显微分析 快速热退火 质子注入 局域态 价带分裂 晶格弛豫 声子相关长度 态填充效应 |
| 学位专业 | 微电子学与固体电子学 |
| 英文摘要 | 通过改变生长条件生长了系列高质量的单晶Ga(In)NAs二维薄膜和量子阱。(1)退火处理可使GaNAs的发光强度有效提高。退火处理前，局域激子复合发光是光致发光谱的主要发光。退火处理以后，GaNAs层晶体质量有效提高，GaNAs带间自由激子复合发光占主导。退火处理以后GaNAs发光峰蓝移是由于退火诱导N组分重组后GaNAs中势起伏有效减弱引起的。退火后出现的“新”的发光峰可能是由于RTA诱导N组分重组而形成的与非替代As位N相关的杂质态能级的局域态发光。(2) 对GaNAs/GaAs薄膜进行光调制反射光谱表征。观察到GaNAs因晶格应力而产生的价带分裂现象，发现了价带分裂值随着RTA的进行而逐渐减弱现象，这是由退火诱导GaNAs层内N组分重组，晶格发生弛豫收缩使GaNAs的晶格应力减少引起的。(3) 利用Spatial correlation mode模型分析了退火对GaNAs组分无序引起的Raman声子峰的展宽、不对称性及频移现象的影响。（4）观察到GaInNAs/GaAs量子阱发光峰位呈现出反常温度特征，是由于GaInNAs合金体系中束缚激子的复合发光引起。（5）通过有效质量近似方法计算了不同GaInNAs/GaAs应变量子阱的能级结构，与光谱测量结果比较接近。(6) 发现质子注入辅助热退火能有效改善GaInNAs/GaAs量子阱的光学性质，提高其发光效率，达到单纯热退火处理的7倍，简单讨论了其物理机制。 初步探讨了稀氮锑化物GaNxSb1-x薄膜生长工艺。通过改变生长条件生长了不同N组分的GaNxSb1-x/GaSb薄膜。X射线衍射表征和表面形貌原子力显微分析证明，成功生长了高质量的单晶GaNxSb1-x二维薄膜。 InAs量子点生长和光学性质研究：(1) 进一步探索InAs量子点优化生长工艺，并成功生长尺寸和分布均匀、密度达1011 cm-2量级的InAs/InGaAs量子点。(2) 成功生长 InAs/InGaAs 量子点-阱（DWELL）结构，调制光谱清晰的显示了来自量子点基态和激发态的光学跃迁。(3) 研究了不同激发功率和不同温度下的InAs量子点的光致发光谱，观察到载流子与激发光功率相关的电子态填充效应以及InAs量子点激子发光强度随温度变化反常增强效应。 |
| 学科主题 | 红外基础研究 |
| 公开日期 | 2012-08-22 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4876]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘昭麟. 稀氮III-N-V半导体及InAs量子点的分子束外延生长和性能研究[D]. 中国科学院研究生院. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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