弹性应变及结构参数对InAs/GaAs应变层超晶格能带结构的影响

本文报道弹性应变及结构参数对 InAs/GaAs应变层超晶格导带、价带不连续性及其子能带结构的影响.通过分析流体静应力和单轴应力对体材料带边能带位置的影响,确定了 InAs/GaAs超晶格导带及价带能量不连续性,并用包络函数法计算了该超晶格的子能带结构.结果表明:这些量不仅依赖于组成超晶格的两种材料的体性质,而且还依赖于超晶格的晶格常数,势阱、势垒宽度以及材料的应变;通过调节InAs层与 GaAs层的层厚之比,可以使 InAs/GaAs超晶格价带轻空穴处于第Ⅱ类超晶格势当中,从而实现轻空穴与电子、重空穴的空间分离.     

InAs/GaSb超晶格和M结构超晶格能带结构研究

本文通过k?p方法研究了传统InAs/GaSb超晶格和M结构超晶格的能带结构.首先,计算了不同周期厚度的InAs/GaSb超晶格的能带结构,得到用于长波超晶格探测器吸收层的周期结构.然后,计算了用于超晶格长波探测器结构的M结构超晶格的能带结构,并给出长波InAs/GaSb超晶格与M结构超晶格之间的带阶.最后,基于能带结...     

三种材料构成的超晶格能带结构研究

对由ＧａＡｓ，Ａｌ０．２１Ｇａ０．７９Ａｓ及ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ（ｘ由０．０～０．２１之间变化）三种材料构成的超晶格能带结构进行了研究。结果发现：如果超晶格单胞对其中点不具有对称性，对应自旋向上和向下的能带，此时发生了劈裂．并且由于材料不对称分布引起的劈裂比由于几何尺寸不对称引起的劈裂大。劈裂主要发生在重、轻空穴带相互作用较大的地方。     

InGaAs/GaAs应变层短周期超晶格的Wannier-Stark效应

本文利用光电流谱方法研究了10—300K温度范围内In_(0.2)Ga_(0.8)As/GaAs应变层短周期超晶格的Wannier-Stark效应,在室温及低温下均观察到明显的吸收边场致“蓝移”现象,并对Stark-ladder激子跃迁的能量位置及振子强度随电场的变化给予详细讨论。实验结果表明,利用In_(0.2)Ga_(0.8)As/GaAs应变层超晶格的Wannier-Stark效应可以制作0.98μm波长范围的电光调制器和自电光双稳器件。     

CexSi1—x／Si应变层超晶格的横截面电镜样品中的弹性驰豫

迭加有样品阴影像的大角度会聚束电子衍射花样可以用来研究样品中局部应变。在本文中作者利用大角度会聚束电子衍射技术测量并模拟计算了ＧｅＳｉ／Ｓｉ应变层超晶格的横截面电镜样品中的弹性弛豫和样品厚度的关系。     

高分辨电子显微像的定量分析与应用：Ⅱ.InGaAs／GaAs应变层超？…

使用高分辨像定量分析方法和像模拟技术，对外延生长ＧａＡｓ／ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ应变层超晶格的微观组态进行了详细的分析，用像模拟验证了成像位置与结构投影的对应关系，使用像点定位及畸变测量的分析方法，获得了晶格对畸变位移分布图及畸中生长方向的分布曲线，扣除由四方畸变导致的点阵膨胀与收缩，得到了仅由Ｉｎ元素分布导致的点阵参数变化曲线，由晶格参数与Ｉｎ元素含量的线性对应关系，获得超晶格中Ｉｎ元素沿生长方向     

GexSi1—x／Si应变层超晶格光伏特性研究

采用电容耦合法测量了Ge_xSi_(1-x)/Si应变层超晶格在不同温度下的光伏特性.在Ⅱ型能带排列的样品中观测到价带-导带子带和价带子带-导带光跃迁的4个峰.对所有样品测得的光伏截止波长都比理论预期值小.还对光电压随温度的变化作了初步解释.     

ZnTe—ZnS应变超晶格的光学性质

研究了常压MOCVD方法生长在GaAs(100)衬底上的ZnTe-ZnS应变超晶格光学性质。在77K温度下观测到了与载流子有关的带间跃迁复合。随着激发密度增加,高能子能带上的载流子参与发光过程增强。通过Kroing-Penney模型计算了ZnTe-ZnS应变超晶格的能带结构,并拟合实验结果解释了发光的起因。     

应变层超晶格GaN-AlN的电子结构

采用有效质量理论６带模型,计算了应变层超晶格ＧａＮ ＡｌＮ（００１）的电子结构,具体计算不同应变状态的价带子能带色散曲线、光吸收曲线。分析了应变状态以及重轻空穴和自旋轨道分裂带相互作用对子带结构的影响。     

具有直接带隙的［001］Si_m／Ge_n应变超晶格

本文用半经验紧束缚法（ＬＣＡＯ）对赝形生长在（００１）Ｓｉ１－ｙＧｅｙ（０≤ｙ≤１）衬底上的Ｓｉｍ／Ｇｅｎ（２≤ｍ＋ｎ≤４０）应变层超晶格的能带结构进行了系统的计算．结果表明，当Ｓｉ层和Ｇｅ层的厚度ｍ和ｎ的取值分别为（１，４），（２，３），（３，２），（４，１），（２，８），（３，７），（４，６），（６，４），（３，６），（６，３），（７，７）时，对称应变Ｓｉｍ／Ｇｅｎ超晶格的能带结构为直接带隙，其中ｍ＋ｎ＝１０的规律已为近两年其它理论计算和部分实验结果所证实．本文所得的ｍ＋ｎ＝５及其它ｍ＋ｎ≠１０的直接     

本征缺陷对（Ge）n／（Si）n应变层超晶格电子结构的影响

本文研究了（Ｇｅ）ｎ／（Ｓｉ）ｎ应变层超晶格（ＳＬＳ）中存在Ｇｅ或Ｓｉ空位时的性质。用Ｒｃｃｕｒｓｉｏｎ［’］方法计算了空位近邻原子的局域态密度（ＬＤＯＳ）和分波态密度（ＰＤＯＳ），计算了超晶格晶胞的总态密度，并得出了各原子的原子价．通过计算我们得出，空位附近原子在带隙中央存在缺陷电子态，空位区形成正电中心，且有空位与没有空位的薄层间存在局域的内建电场。     

四层结构模型下的InAs/GaSb超晶格材料能带计算

在包络函数近似下采用K.P理论计算了InAs/Ga(In)Sb II类超晶格材料的能带结构.同时, 计算了超晶格材料的电子有效质量和空穴有效质量, 以及不同的结构对应的吸收系数.在此基础上使用了考虑包括界面在内的四层超晶格模型进行能带计算, 并与实验结果进行比较, 超晶格材料响应截止波长的结果更为接近实验值.不同的界面也会引起能带结构的变化, 带来截止波长的变化.对于应变补偿的InAs/GaSb超晶格材料, 非对称InSb界面相比对称界面有更大的截止波长.     

基于异变缓冲层与应变层超晶格的InP/GaAs异质外延

利用低压金属有机化学气相沉积技术, 开展InP/GaAs异质外延实验。由450 ℃生长的低温GaAs层与超薄低温InP层组成双异变缓冲层, 并进一步在正常InP外延层中插入In1-xGaxP/InP(x=7.4%)应变层超晶格。在不同低温GaAs缓冲层厚度、应变层超晶格插入位置及应变层超晶格周期数等条件下, 详细比较了InP外延层(004)晶面的X射线衍射谱, 还尝试插入双应变层超晶格。实验中, 1.2 μm和2.5 μm厚InP外延层的ω扫描曲线半峰全宽仅370 arcsec和219 arcsec; 在2.5 μm厚InP层上生长了10周期In0.53Ga0.47As/InP 多量子阱, 室温PL谱峰值波长位于1625 nm, 半峰全宽为60 meV。实验结果表明, 该异质外延方案有可能成为实现InP-GaAs单片光电子集成的一种有效途径。     

（Ge）n／（Si）n应变层超晶格的电子结构

本文用ＬＣＡＯ－Ｒｅｃｕｒｓｉｏｎ方法研究了应变层超晶格（ＳＬＳ）（Ｇｅ）ｎ／（Ｓｉ）ｎ（ｎ＝１，２）的电子结构。计算了超晶格体内和表面Ｇｅ、Ｓｉ的局域和分波态密度及其原子价。讨论了不同的ｎ对（Ｇｅ）ｎ／（Ｓｉ）ｎＳＬＳ电子结构的影响。我们发现超晶格表面存在表面态，表面退杂化。电子在超晶格界面处发生转移，并随ｎ的不同，转移量不同。     

GexSi1—xSi应变层和超晶格及其临界厚度

异质外延层的性能和质量,往往取决于异质结构的特性。文章讨论了Ge_xSi-(1-x)/Si 应变层和应变层超晶格中的应变、位错和临界厚度,并比较了实验结果。