分子束外延生长的(GaAs1－xSbx/InyGa1－yAs)/GaAs量子阱光致发光谱研究

报道了(GaAs_1-xSb_x/In_yGa_1-yAs)/Ga As量子阱结构的分子束外延生长与光致发光谱研究结果.变温与变激发功率光致发光谱的研究表明了此结构 为二型量子阱发光性质.讨论了光谱双峰结构的跃迁机制.通过优化生长条件，获得了室温1 31μm发光. 关键词： 分子束外延 量子阱 二型发光     

采用MBE生长1.6～2.3μm InGaAsSb/AIGaAsSb多量子阱

采用分子束外延生长了不同In组分的InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱材料.X射线衍射发现量子阱材料有多级衍射卫星峰出现,表明量子阱的界面均匀性和质量较好.研究了不同In组分与光致发光波长的关系,光荧光谱测试表明.所制备的不同In组分的InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱材料,在室温下的发光波长可以覆盖1....     

ZnO一维纳米线及其异质结构的外延生长

一维纳米结构因其优异的光、电特性，在纳米电子学，光电子学器件等方面有重要的应用价值而倍受关注．在一维半导体纳米材料中，ZnO因激子束缚能大（60meV），可在室温获得高效的紫外发光而成为近年来继GaN材料后的又一研究热点．外延生长一维纳米结构ZnO及其量子阱材料除因量子尺寸效应更适宜做室温紫外发光、激光材料与器件外，还因界面和量子限制效应而具有许多新奇的光、电、和力学特性，可应用于纳米光电子学器件，传感器及存储器件，纳米尺度共振隧道结型器件和场效应晶体管的研制和开发．文章着重介绍了目前ZnO一维纳米结构制备，一维ZnO纳米异质结构和一维ZnO／Zn1-xMgxO多量子阱结构的外延生长和研究进展．     

MBE生长PbSe/PbSrSe量子阱结构的光致中红外发光的研究

研究了分子束外延技术生长的PbSe/PbSrSe多量子阱结构的中红外光致荧光现象.高分辨率X射线衍射（HRXRD）谱观察到了多量子阱所特有的多级卫星峰,表明量子阱界面陡峭.变温光致荧光谱测量显示量子阱结构对电子空穴有强的限制效应,在相同温度下,量子阱样品的荧光峰峰位相对PbSe体材料有一定的蓝移.发现量子阱样品的荧光强度同温度有关,温度从150 K上升到230 K时,荧光强度逐渐增大,温度继续升高,荧光强度缓慢下降,但在高于室温时,仍能观察到较强的荧光发射,这说明该量子阱结构材料具有应用于室温工作的中红外 关键词： PbSe/PbSrSe多层量子阱（MQWs） 光致中红外荧光 高分辨X射线衍射（HRXRD）     

利用选择性外延法生长单芯片双波长白光InGaN/GaN多量子阱结构

为了制备单芯片无荧光粉白光InGaN/GaN多量子阱发光结构,利用选择性外延生长法在SiO2条纹掩膜板上生长出具有梯形形貌的GaN微面结构,并在该GaN微面结构上生长InGaN/GaN多量子阱结构,最终在单芯片上获得了双波长发光.结果表明:梯形GaN微面由(0001)和(11-22)面组成,两者的表面能和极性不同,并且在InGaN/GaN多量子阱生长过程中,In原子和Ga原子迁移速率不同,从而使得(0001)和(11-22)面上的多量子阱具有不同的发光波长;该性质可以使(11-22)面的微面量子阱发出蓝光(峰值波长为420nm),而(0001)面的量子阱发出黄光(峰值波长为525nm),最终形成双波长的复合白光外延结构.     

关于RHEED振荡技术优化GaAs(110)量子阱生长的研究

在GaAs(110)衬底上生长的半导体材料有诸多优良性能，使得在非极性GaAs(110)衬底上获得高质量各类异质结材料，成为近年来分子束外延生长关注的课题.考虑GaAs(110)表面是Ga和As共面，最佳生长温度窗口很小；反射式高能电子衍射的(1×1)再构图案对生长温度和V/Ⅲ束流比不敏感，难于通过观察再构图案的变化，准确地找到最佳生长条件.作者在制备GaAs(110)量子阱过程中，观察到反射式高能电子衍射强度振荡呈现出的单双周期变化.这意味着不同工艺条件下，在 GaAs(110)衬底上量子阱有单层和双层两种生长模式.透射电子显微镜和室温光致荧光光谱测量结果表明：在双层生长模式下量子阱样品光学性能较差，而在单层生长模式下量子阱光学性能较好，但是界面会变粗糙.利用这一特点，我们采用反射式高能电子衍射强度振荡技术，找到了一种在GaAs(110)衬底上生长高质量量子阱的可行方法. 关键词： 反射高能电子衍射 量子阱 分子束外延     

m面蓝宝石上ZnO/ZnMgO多量子阱的制备及发光特性研究

利用等离子体辅助分子束外延设备(P-MBE)在m面的蓝宝石(m-Al₂O₃)衬底上制备了ZnO/Zn_0.85Mg_0.15O多量子阱.反射式高能电子衍射谱(RHEED)图样的原位观察表明,多量子阱结构是以二维模式生长的.从光致发光谱中可以看到ZnO/Zn_0.85Mg_0.15O多量子阱在室温仍具有明显的量子限域效应.在290 K时阱宽为3 nm的ZnO/Zn_{0.85关键词： 等离子体辅助分子束外延 ZnO多量子阱 光致发光}     

InGaAsSb量子阱的MBE生长和光致发光特性研究

采用分子束外延(MBE)技术生长InGaAsSb多量子阱结构,利用光致发光光谱对材料的生长特性进行了研究.研究了衬底温度对材料激发光谱强度的影响,探索了发光波长与有源层量子阱厚度的关系.发现外延生长时衬底温度对材料的质量有重要影响;在一定范围内,量子阱厚度不断增加会导致材料的光致发光波长增加.     

低温InGaAs/InAlAs多量子阱的分子束外延生长与表征

采用气源分子束外延(GSMBE)生长了低温InGaAs材料,研究了生长温度及As压对InGaAs材料性质的影响,得到优化的生长条件为:生长温度为300 ℃、As压为77.3 kPa。通过Be掺杂,并采用In0.52Al0.48As/In0.53Ga0.47As多量子阱结构,将材料的方块电阻提高到1.632106 /Sq,载流子数密度降低至1.0581014 cm-3。X射线衍射结果表明:InGaAs多量子阱材料具有较高的晶体质量。这种Be掺杂InGaAs多量子阱材料缺陷密度大且电阻率高,是制作太赫兹光电导天线较理想的基质材料。收稿日期:; 修订日期:     

InGaAs/GaAs应变量子阱结构在1054nm激光器中的应用

采用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)方法生长了InGaAs/GaAs应变量子阱,通过优化生长条件和采用应变缓冲层结构获得量子阱,将该量子阱结构应用于1 054 nm激光器的制备。经测试该器件具有9 mA低阈值电流和0.4 W/A较高的单面斜率效率,在驱动电流为50 mA时测得该应变量子阱光谱半宽为1.6nm,发射波长为1 054 nm。实验表明:通过优化工艺条件和采用应变缓冲层等手段,改善了应变量子阱质量,该结果应用于1 054 nm激光器的制备,取得了较好的结果。     

采用AlSb缓冲层生长2.3μm InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱结构

针对常见的GaSb衬底的InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱结构进行了设计和外延生长。样品通过X-射线测试,有多级衍射卫星峰出现,表明量子阱结构的均匀性和界面质量较好,引入AlSb缓冲层可以降低衬底与外延层之间的界面自由能,使AlSb起到了一个滤板的作用,抑制了位错的扩散。光荧光谱测试表明,室温下量子阱结构中心发光波长在2.3μm附近。     

1.5μm波长n-p-n型InGaAsP-InP晶体管激光器材料外延生长

基于器件模拟仿真,设计了一种1.5μm波长InGaAsP-InP晶体管激光器材料外延结构.其多量子阱有源区置于基区非对称波导中.仿真结果显示该外延结构能够获得较好的光场限制和侧向电流限制.对该材料MOCVD生长研究表明,基极重掺杂接触层中Zn2+扩散将导致量子阱严重退化.通过对其扩散过程的模拟仿真,采用平均掺杂浓度为1×1018cm-3的梯度掺杂,有效地抑制了Zn2+向量子阱区的扩散.所获得的外延材料在1.51μm呈现较强的PL峰值,具有卫星峰清晰的XRD谱.     

980nm高功率列阵半导体激光器

本文分析了影响列阵半导体激光器输出功率的因素。利用分子束外延生长方法生长出InGaAs/GaAs应变量子阱激光器材料。利用该材料制作的应变量子阱列阵半导体激光器准连续（100Hz,100μs）输出功率达到80W（室温）,峰值波长为978－981nm。     

分子束外延生长亚稳态ZnCdSe/MgSe低维量子阱结构及其光学性质

采用分子束外延技术在(001)取向的InP衬底上外延生长了亚稳态的ZnxCd1-xSe/MgSe低维量子阱结构,并通过光致发光和子带吸收方法,分析其能带结构。在单量子阱样品制备过程中,高能电子衍射强度振荡表明MgSe可以实现二维生长模式,衍射图样证明其为亚稳态闪锌矿结构。通过引入厚的ZnxCd1-xSe空间层,抑制了MgSe垒层的相变,并能进一步提高样品的结晶质量,得到高结晶质量的多量子阱结构。通过计算不同阱宽的能带与光致发光实验比较,证明了ZnxCd1-xSe/MgSe的导带带阶为1.2 eV,价带带阶为0.27 eV。为了进一步验证其能带结构,制备了电子掺杂的ZnxCd1-xSe/MgSe的多量子阱,观测到半高宽很窄的中红外吸收。利用发光谱确定的带阶计算了量子阱中子带的吸收波长,和实验结果非常吻合。设计了一种双量子阱结构,计算结果显示,通过利用量子阱中的耦合效应,可以实现1.55μm光通信波段的吸收。     

GaAs/Al_xGa_(1-x)As多量子阱外延结构及其LP-MOCVD生长工艺研究

在低压金属有机化学气相沉积生长工艺中,对用于制作850nm垂直腔面发射激光器件的GaAs/Al_xGa_(1-x)As多量子阱外延结构的生长温度、反应室压力、总载气流量以及生长速度等主要工艺参量进行优化,并进行了完整外延结构的生长.实验结果表明:在700℃条件下,得到多种组分的GaAs/Al_xGa_(1-x)As多量子阱结构,通过光致发光谱对比测试得到的最佳组分x为0.24,同时得到良好的表面形貌,最终确定的最佳生长速度为0.34~0.511nm/s.     

a-Si ∶H/SiO2多量子阱材料制备及其光学性能和微结构研究

利用等离子体增强化学气相沉积技术制备了a-Si ∶H/SiO₂多量子阱结构材料.对a-Si ∶H/SiO₂多量子阱样品分别进行了3种不同的热处理,其中样品经1100 ℃高温退火可获得尺寸可控的nc-Si:H/SiO₂量子点超晶格结构,其尺寸与非晶硅子层厚度相当.比较了a-Si ∶H/SiO₂多量子阱材料与相同制备工艺条件下a-Si ∶H材料的吸收系数,在紫外/可见短波段前者的吸收系数明显增大,光学吸收边蓝移,说明该材料 关键词： 多量子阱 量子限制效应 光学吸收 能带结构     

InGaAs/AlGaAs量子阱红外探测器中势垒生长温度的研究

InGaAs/AlGaAs量子阱是中波量子阱红外探测器件最常用的材料体系,本文以结构为2.4 nm In_(0.35)Ga_(0.65)As/40 nm Al_(0.34)Ga_(0.66)As的多量子阱材料为研究对象,利用分子束外延生长,固定InGaAs势阱的生长温度(465°C),然后依次升高分别选取465,500,545,580°C生长AlGaAs势垒层,从而获得四个不同的多量子阱样品.通过荧光光谱以及X射线衍射测试系统分析了势垒层生长温度对InGaAs量子阱发光和质量的影响,并较准确地给出了量子阱大致的温致弛豫轨迹:465—500°C,开始出现相分离,但缺陷水平较低,属弹性弛豫阶段;500—545°C,相分离加剧并伴随缺陷水平的上升,属弹性弛豫向塑性弛豫过渡阶段;545—580°C,相分离以及缺陷水平急剧上升,迅速进入塑性弛豫阶段,尤其是580°C时,量子阱的材料质量被严重破坏.     

金属有机化学气相外延生长1310nm偏振无关混合应变量子阱半导体光放大器研究

采用低压金属有机化学气相外延设备进行了1.3μm压应变量子阱材料、张应变量子阱材料和混合应变量子阱材料的生长研究.通过x射线双晶衍射和光致发光谱对生长材料进行测试和分析.基于四个压应变量子阱和三个张应变量子阱交替生长的混合应变量子阱（4CW3TW）结构有源区，并采用7°斜腔脊型波导结构以有效抑制腔面反射，经蒸镀减反膜后，半导体光放大器光纤光纤小信号增益达21.5dB，在1280—1340nm波长范围内偏振灵敏度小于0.6dB. 关键词： 偏振无关 应变量子阱 半导体光放大器 减反膜     

反应磁控溅射ZnO/MgO多量子阱的光致荧光光谱分析

采用反应射频磁控溅射方法，在Si(001)基片上制备了具有高c轴择优取向的ZnO/MgO多量子阱.利用X射线反射、X射线衍射、电子探针，光致荧光光谱等表征技术，研究了ZnO/MgO多量子阱的结构、成份和光致荧光特性.研究结果表明，多量子阱的调制周期在1.85—22.3 nm之间，所制备的多量子阱具有量子限域效应，导致了室温光致荧光峰的蓝移，并观测到了量子隧穿效应引起的荧光效率下降.建立了基于多声子辅助激子复合跃迁理论的室温光致荧光光谱优化拟合方法，通过室温光致荧光光谱拟合发现，ZnO/MgO比ZnO/ZnMgO多量子阱具有更大的峰位蓝移，探讨了导致光致荧光光谱展宽的可能因素. 关键词： ZnO/MgO 多量子阱 磁控溅射 光致荧光 量子限域效应     

1．55μmInGaAsP及其相应量子阱结构的LP－MOCVD生长

本文研究了用低压金属有机化合物汽相外延（ＬＰ－ＭＯＣＶＤ）技术在（１００）ＩｎＰ衬底上生长ＩｎＧａＡｓｐ体材料及ＩｎＧａＡＰ／ＩｎＰ量子阱结构材料的生长条件。三甲基镓（ＴＭ６３）、三甲基铟（ＴＭｈ）和纯的砷烷（Ａ８Ｈ３）、磷烷（ＰＨ３）分别用作Ⅲ族和Ⅴ族源，在非故意掺杂情况下，ＩｎＧａＡｓＰ材料的载流子浓度为３．６×１０１５ｃｍ－３；在液氦温度和室温下，与ＩｎＰ晶格匹配的ＩｎＧａＡｓＰ光致发光半峰宽分别为１９．２ｍｅＶ和６３ｍｅＶ；对外延层的组分及厚度均匀性分别进行了转靶Ｘ光衍射仪，低温光致发光和扫描电子显微镜分析，对不同阱宽的量子阱结构材料测出了由于量子尺寸效应导致光致发光波长随阱宽增加而红移现象。