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半导体量子点是半导体领域的研究热点之一,它因具有诸多的量子效应而获得广泛的应用。本文主要研究了Sb对于InAs量子点性能的影响。另外,讨论了生长条件对高In组分(In-75%)InAlAs渐变缓冲层的影响。主要研究内容和结果如下:
1、研究了GaSb/GaAs复合应力缓冲层上自组装生长的InAs量子点。在2MLGaSb/1ML GaAs复合应力缓冲层上获得了高密度的、沿[100]方向择优分布量子点。随着复合应力缓冲层中GaAs层厚度的不同,量子点的密度可以在1.2×1010cm-2和8×1010cm-2进行调控。适当增加GaAs层的厚度至5 ML,可以延长PL发光波长至1300nm。
2、研究了GaAs/GASb复合应力减少层对InAs量子点性能的影响。成功获得了1300nm波长以上的室温发光,量子点具有良好的均匀性,在室温(20K)下,半峰宽为20.2mev(19.9 mev)。采用较低的生长速率以及合适的生长中断,是我们实验结果优于近期报道的主要原因[Appl.Phys.Lett.91(2007)012111]。
3、研究了在GaAs(100)表面低温生长的InAlAs组分渐变缓冲层中的应力弛豫和表面形貌。利用高分辨X射线衍射、原子力显微镜和透射电子显微镜等进行了表征。研究结果表明,低温缓冲层的表面形貌和晶体质量受生长条件的影响很大,但对于材料中的应力弛豫几乎没有影响。在400℃和3.0×10-6 As压优化条件下生长的样品具有较好的晶体质量,位错密度约为~2×108cm-2。