GaAs/Al_(0.23)Ga_(0.77)As双量子阱的带边不连续性和阱间耦合

本文报道在300和77K对一组具有不同垒宽Lb的GaAs/Al_(0.23)Ga_(0.77)As双量子阱样品的光调制反射谱(PR)的研究结果。除观察到11H,11L和22H等容许跃迁外,同时还识别一个从Al_(0.23)Ga_(0.77)As价带顶至量子阱第一电子束缚能级的跃迁,另一个从量子阱第一轻空穴束缚能级至Al_(0.23)Ga_(0.77)As导带底的跃迁。利用这些跃迁确定导带边不连续性为0.63。对Lb≤40实验观察到11H和11L跃迁都明显地分裂成对称和反对称分量,对分裂大小的实验值与理论计算作了比较。在77K的11H的PR谱中在高能端明显地出现一个肩形峰,其形状不能用PR标准线形来拟合。如认为它对应于带间跃迁,并由此估计激子的束缚能约为8meV。     

氮化物抛物量子阱中类氢杂质态能量

采用变分方法研究氮化物抛物量子阱(GaN/Al_xGa_1-xN)材料中类氢杂质态的能级,给出基态能量、第一激发态能量、结合能和跃迁能量等物理量随抛物量子阱宽度变化的函数关系.研究结果表明,基态能量、第一激发态能量、基态结合能和1s→2p±跃迁能量随着阱宽L的增大而减小,最后接近于GaN中3D值.GaN/Al_0.3Ga_0.7N抛物量子阱对杂质态的束缚程度比GaAs/Al_0.3Ga_0.7As抛物量子阱强,因此,在GaN/Al_0.3-Ga_0.7N抛物量子阱中束缚于杂质中心处的电子比在GaAs/Al_0.3Ga_0.7As抛物量子阱中束缚于杂质中心处的电子稳定.     

InxGa1-xAs-GaAs应变层量子阱结构的流体静压光荧光研究

本文报道了对分子束外延(MBE)生长的In_0.25Ga_0.75As-GaAs应变层量子阱结构在77K下的压力光荧光(PL)研究的结果。流体静压力从0到50kbar.,给出了In_0.25Ga_0.75As-GaAs应变层量子阱的Γ谷压力系数,实验观察到了量子阱中能级与势垒GaAs中X谷的能级交叉。通过对其压力行为的分析,给出了In_0.25Ga_0.75As-GaAs异质结的导带与价带跃变比:Q_c=△E_c:△E_v=0.68:0.32。对(InGa)As-GaAs应变量子阱常压下的理论分析与实验符合很好。本文也对Al_0.3Ga_0.70As-GaAs量子阱进行了讨论。 关键词：     

In0.15Ga0.85As—GaAs应力层多量子阱中束缚子带—连续带跃迁

在10—300K温度范围,研究了稳态发光二极管(LED)辐照对15周期的In_0.15Ga_0.85As(8nm)-CaAs(15nm)应力层多量子阱的光电流谱的影响。各跃迁过程对应的光电流峰的强度随LED光强的增大而减弱,并且具有不同的变化规律。据此可区分出束缚子带和连续带间的跃迁及其亚结构,并由跃迁的能量位置,直接确定导带和价带的不连续量,得出重空穴价带的能带台阶Q_v=0.38±0.01。 关键词：     

两个子带占据的In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As量子阱中填充因子的变化规律

研究了低温(15K)和强磁场(0—13T)条件下, InP基In_053Ga_047As/In_052Al_048As量子阱中电子占据两个子带时填充因子随磁场的变化规律.结果表明,在电子自旋分裂能远小于朗道能级展宽的情况下,如果两个子带分裂能是朗道分裂能的整数倍时,即ΔE₂₁=kω_c(其中k为整数),填充因子为偶数;当两个子带分裂能为朗道分裂能的半奇数倍时,即ΔE₂₁=(2k+1)ω_c/2,填充因子出现奇数. 关键词： 053Ga_047As/In_052Al_048As量子阱')" href="#">In_053Ga_047As/In_052Al_048As量子阱 填充因子 磁输运     

压电调制反射光谱研究GaAs/Al0.29Ga0.71As单量子阱

报道了压电调制反射测量系统的建立，应用该系统获得了势阱宽度分别为5nm和25nm的两个G aAs/Al_0.29Ga_0.71As单量子阱的压电调制反射谱. 从图谱中可以看 出，在室 温下能够较容易地分辨出和轻、重空穴相关联的子带跃迁. 在阱宽25nm的样品中还观察到了 自旋-轨道跃迁. 利用有效质量理论近似计算，对量子阱样品的图谱结构进行了指认，发现 实验值和计算值能够较好地符合. 关键词： 压电调制反射光谱 单量子阱 分子束外延     

AlyGa1-yAs/AlxGa1-xAs量子阱激光器材料的光致荧光谱

测量了Al_yGa_1-yAs/Al_xGa_1-xAs量子阱激光材料的光致荧光谱.发现在室温连续激光器材料的光致荧光谱中有两个峰,而不能激射的材料中则只有一个很宽的峰.将高能峰归属于准费密能级电子的跃迁. 关键词：     

能谷间相互作用对量子阱Ge0.3Si0.7/Si/Ge0.3Si0.7的电子能带结构的影响

采用建立在经验赝势理论基础上的推广k·p方法及电流密度算符技术，计算了生长在Ge_0.3Si_0.7（001）衬底上的量子阱Ge_0.3Si_0.7/Si/Ge_0.3Si_0.7的导带电子束缚能级．详细地研究了因能谷间相互作用而引起的能级分裂情况，同时也讨论了电子束缚能级在阱平面方向上的色散关系 关键词：     

纤锌矿GaN/AlxGa1-xN量子阱中极化子能量

采用LLP变分方法研究了纤锌矿GaN/Al_xGa_1-xN量子阱材料中极化子的能级,给出极化子基态能量、第一激发态能量和第一激发态到基态的跃迁能量与量子阱宽度和量子阱深度变化的函数关系。研究结果表明,极化子基态能量、第一激发态能量和跃迁能量随着阱宽L的增大而开始急剧减小,然后缓慢下降,最后接近于体材料GaN中的相应值。基态能量和第一激发态到基态的跃迁能量随着量子阱深度的增加而逐渐增加,窄阱时这一趋势更明显。纤锌矿氮化物量子阱中电子-声子相互作用对能量的贡献比较大,这一值(约40meV)远远大于闪锌矿(GaAs/Al_xGa_1-xAs)量子阱中相应的值(约3meV)。因此讨论GaN/Al_xGa_1-xN量子阱中电子态问题时应考虑电子-声子相互作用。     

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     

Al0.6Ga0.4N/GaN/Al0.3Ga0.7N/Al0.6Ga0.4N量子阱中的Rashba自旋劈裂

正如人们所知, 可以通过电场或者设计非对称的半导体异质结构来调控体系的结构反演不对称性(SIA)和Rashba自旋劈裂. 本文研究了Al_0.6Ga_0.4N/GaN/Al_0.3Ga_0.7N/Al_0.6Ga_0.4N量子阱中第一子带的Rashba 系数和Rashba自旋劈裂随Al_0.3Ga_0.7N插入层(右阱)的厚度w_s以及外加电场的变化关系, 其中GaN层(左阱)的厚度为40-w_s Å. 发现随着w_s的增加, 第一子带的Rashba系数和Rashba自旋劈裂首先增加, 然后在w_s>20 Å 时它们迅速减小, 但是w_s>30 Å时Rashba自旋劈裂减小得更快, 因为此时k_f也迅速减小. 阱层对Rashba系数的贡献最大, 界面的贡献次之且随w_s变化不是太明显, 垒层的贡献相对比较小. 然后, 我们假w_s=20 Å, 发现外加电场可以很大程度上调制该体系的Rashba系数和Rashba自旋劈裂, 当外加电场的方向同极化电场方向相同(相反)时, 它们随着外加电场的增加而增加(减小). 当外加电场从-1.5×10⁸ V·m^-1到1.5×10⁸ V· m^-1变化时, Rashba系数随着外加电场的改变而近似线性变化, Rashba自旋劈裂先增加得很快, 然后近似线性增加, 最后缓慢增加. 研究结果表明可以通过改变GaN层和Al_0.3Ga_0.7N层的相对厚度以及外加电场来调节Al_0.6Ga_0.4N/GaN/Al_0.3Ga_0.7N/Al_0.6Ga_0.4N量子阱中的Rashba 系数和Rashba自旋劈裂, 这对于设计自旋电子学器件有些启示.     

不同散射机理对 Al2O3/InxGa1-xAs nMOSFET 反型沟道电子迁移率的影响

通过考虑体散射、界面电荷的库仑散射以及 Al₂O₃/In_xGa_1-xAs 界面粗糙散射等主要散射机理, 建立了以 Al₂O₃为栅介质In_xGa_1-xAs n 沟金属-氧化物-半导体场效应晶体管 (nMOSFETs) 反型沟道电子迁移率模型, 模拟结果与实验数据有好的符合. 利用该模型分析表明, 在低至中等有效电场下, 电子迁移率主要受界面电荷库仑散射的影响; 而在强场下, 电子迁移率则取决于界面粗糙度散射. 降低界面态密度, 减小 Al₂O₃/In_xGa_1-xAs 界面粗糙度, 适当提高In含量并控制沟道掺杂在合适值是提高 InGaAs nMOSFETs 反型沟道电子迁移率的主要途径. 关键词： InGaAs MOSFET 反型沟道电子迁移率 散射机理     

Improved thermal property of strained InGaAlAs/AlGaAs quantum wells for 808-nm vertical cavity surface emitting lasers

The 808-nm vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) with strained In_0.13Ga_0.75Al_0.12As/Al_0.3Ga_0.7As quantum wells is designed and fabricated. Compared with the VCSELs with Al_0.05Ga_0.95As/Al_0.3Ga_0.7As quantum wells, the VCSEL with strained In_0.13Ga_0.75Al_0.12As/Al_0.3Ga_0.7As quantum wells is demonstrated to possess higher power conversion efficiency (PCE) and better temperature stability. The maximum PCE of 43.8% for 10-μm VCSEL is achieved at an ambient temperature of 30 ℃. The size-dependent thermal characteristics are also analyzed by characterizing the spectral power and output power. It demonstrates that small oxide-aperture VCSELs are advantageous for temperature-stable performance.     

分数维方法研究GaAs薄膜中的极化子

本文采用分数维方法, 在讨论Al_0.3Ga_0.7As衬底上GaAs薄膜的分数维基础上, 计算了GaAs薄膜中的极化子结合能和有效质量. 随着薄膜厚度的增加, 极化子结合能和质量变化单调地减小. 当薄膜厚度L_w<70 Å并且衬底厚度L_b<200 Å时, 衬底厚度的变化对薄膜中极化子的结合能和质量变化的影响比较显著, 随着衬底厚度的增加, 薄膜中极化子的结合能和质量变化逐渐变大; 当薄膜厚度L_w>70 Å或者衬底厚度L_b>200 Å时, 衬底厚度的变化对薄膜中极化子的结合能和质量变化的影响不显著. 研究结果为GaAs薄膜电子和光电子器件的研究和应用提供参考. 关键词： 分数维方法 GaAs薄膜 极化子 低维异质结构     

Charge trapping in n-AlxGa1-xAs “insulators” and related device instabilities

In some devices based on GaAs/Al_xGa₁-_xAs heterostructures, the Al_xGa₁-_xAs plays the role of a wide band gap “insulator”. These devices are therefore excellent systems for studying charge trapping in Al_xGa₁-_xAs. It is a poorly understood property of Al_xGa₁-_xAs that incorporation of any n-type dopant results in the formation of a deep electron trap, the DX center. Recent experiments on heterostructure devices have probed both thermal and athermal (hot electron) capture and emission by the DX center. By observing the trapping behavior as the composition (Al mole fraction) of the alloy is varied, the relationship between the trap level and the band structure of the host material has been clarified. A remarkable result is the observation of electron trapping at alloy compositions where the trap state is resonant with the conduction band.     

Interface-related effects on confined excitons in GaAs/AlxGa1−xAs single quantum wells

Confined excitons in non-abrupt GaAs/Al_xGa_1−xAs single quantum wells are studied. The graded interfaces are described taking into account fluctuations in their thickness a and positioning with respect to the abrupt interface picture. Numerical results for confined (0,0),(1,1) and (0,2) excitons in GaAs/Al_0.3Ga_0.7As quantum wells show that while the interfacial fluctuations produce small changes (<0.5 meV) in the exciton binding energies, the confined exciton energies can be red- or blue-shifted as much as 25 meV for wells with mean width of 50 Å and 2 ML wide interfaces.     

GaAs薄膜的有效量子限制长度及其极化子特性

本文用分数维方法研究Al_xGa_1-xAs衬底上GaAs薄膜中的极化子特性, 提出了确定GaAs薄膜的有效量子限制长度的一个新方法, 解决了原来方法中在衬底势垒处有效量子限制长度发散的困难, 得到了Al_xGa_1-xAs衬底上GaAs薄膜中的极化子的维数和结合能. 关键词： 分数维方法 极化子 GaAs薄膜     

Non-destructive characterisation of (Ga,In,Al,As,P)-based ternary multilayer structures using spectroscopic ellipsometry

Spectroscopic ellipsometry has been used to measure compositions and layer thicknesses of two-, three- and four-layer structures consisting of Al_0.2Ga_0.8As/GaAs and In_0.53Ga_0.47As/Al_0.48In_0.52As/InP materials. A simple procedure has been developed to obtain Al_0.48In_0.52As dielectric functions by scaling InP values. Very good agreement has been obtained with destructive techniques.     

InxGa1-xAs/GaAs量子阱应变量对变温光致发光谱的影响

利用变温光致发光(PL)研究了In0.182Ga0.818As/GaAs应变及应变补偿量子阱在77～300 K温度范围内的发光特性.随着温度T的升高,PL峰位向低能方向移动.在应力作用下In0.182Ga0.818As/GaAs量子阱的价带顶轻空穴带和重空穴带发生了劈裂.通过理论计算推导应变随温度变化对InxGa1-x...     

Al_(0.17)Ga_(0.83)As/GaAs(001)薄膜退火过程的热力学分析

在As_4束流等效压强为1.2×10~(-3)Pa、退火60 min条件下改变退火温度,对Al_(0.17)Ga_(0.83)As/GaAs薄膜表面平坦化的条件进行了探讨.定量分析了薄膜表面坑、岛与平台的覆盖率和台阶-平台间薄膜粗糙度随退火温度变化的规律,得到最合适的退火温度为545℃(±1℃);根据退火模型发现退火温度的改变会影响参与熟化的原子的数量,熟化原子比θ正比于退火温度,即θ∝Τ.退火温度540℃条件下退火约60 min,薄膜表面达到基本平坦,推测此时0.20θ0.25;退火温度为545℃时,推测退火时间约为55-60 min.本实验得到的结论可以为生长平坦的Al_(0.17)Ga_(0.83)As/GaAs薄膜提供理论与实验指导.