自组织生长InAs量子点的发光性质研究

通过对加InGaAs覆盖层的InAs自组织生长量子点的变温光致发光谱以及时间分辨谱的研究．发现低温下量子点的发光强度和光生载流子的寿命不变；中间温度区载流子寿命随温度升高而变大；更高温度时．发光强度和载流子寿命均随温度升高而快速下降．     

InP衬底上LP-MOCVD生长InAs自组装量子点

报道利用低压金属有机化学气相沉积（LP－MOCVD）技术在（001）InP衬底上生长InAs自组装量子点的结果，用光致发光技术观察到较强的室温光荧光谱，其峰值波长约为1603um，分布在1300um~1700um范围内，半高峰宽为80meV     

分子束外延中杂质扩散系数的确定

我们发展了一种分子束外延（ＭＢＥ）过程中杂质扩散系数新的确定方法：根据ＭＢＥ后的杂质浓度的分布，运用粒子数守恒定律和有限差分直接确定杂质的扩散系数。该方法简化了传统方法的工序，数值计算结果与已有的结果一致。     

面向HgCdTe红外焦平面探测器应用的分子束外延材料研究进展

报道了针对第三代碲镉汞红外焦平面的应用需求进行的碲镉汞分子束外延研究进展.面向大规模HgCdTe红外焦平面探测器的应用,开展了大面积替代衬底上的分子束外延技术研究,报道了在大面积替代衬底上的碲镉汞分子束外延材料的晶体质量、表面形貌和组份均匀性的改善方法和研究结果.512×512及以上规模的中波、短波碲镉汞面阵器件制备验证表明Si基碲镉汞材料满足应用需求.围绕甚长波红外焦平面探测器及雪崩红外焦平面探测器的研制需要,开展了低缺陷的ZnCdTe基碲镉汞分子束外延研究.外延获得的HgCdTe外延材料均匀性得到明显提高.经过外延条件的优化,厚度为10μm的HgCdTe/ZnCdTe(组分x=0.22)分子束外延材料位错密度最好结果为3×104 cm-2,双晶半峰宽小于25弧秒.     

激光分子束外延制备薄膜技术

激光分子束外延制备薄膜是在传统分子束外延和普通激光淀积技术基础上发展起来的,以原子层、原胞层尺度研制薄膜的技术和方法．简要介绍了激光分子束外延的装置和工作原理、特点与优势及其研究内容,并对其应用前景进行了展望.     

激光分子束外延ZnO薄膜的缺陷发光研究

利用激光分子束外延方法在温度为573 K的单晶硅(100)衬底上制备了不同氧压条件下的氧化锌薄膜,对其结构和光学特性进行了研究.结果表明:所有的ZnO薄膜都具有很好的C轴择优取向.在氧压为1 Pa时,薄膜紫外发光最强,半高宽最窄(101 meV).变温发光光谱表明:当温度从80 K升至室温时,制备氧压为1 Pa的薄膜未发现可见光发射;而制备氧压为30 Pa的薄膜随着测量温度的降低,出现了可见光发射,并且随着测量温度的降低,与氧空位、氧占位和氧替锌位相关的缺陷发光峰出现红移,而与氧替锌位发光峰相近的锌位缺陷发光峰出现蓝移.     

锗硅分子束外延层与衬底界面的电镜研究

使用分子束外延技术制和轩了应变锗硅外延薄膜，并在不同温度下对样品等时热退火处理；采用侧面透射电子显微镜对退火样品进行观测，获得有关高温退火后锗硅外延层与硅衬底界面的位错生长情况，采用高分辨电子显微镜观测样品退火以前的显微结构，表明样品在８５０℃退火温度时出现的位错生长是一种混合型热松弛机理。     

锗锡薄膜的分子束外延生长及退火研究

无应变锗锡(GeSn)合金在Sn的摩尔组分高于8%时能够转变为直接带隙材料,适合于制备硅基光电子器件.分子束外延(MBE)在高纯度GeSn制备、Sn组分和异质界面的精确调控上具有巨大的优势.然而,由于Sn在Ge中的固溶度低(<1%)、Ge与α-Sn晶格失配大(约14.7%),高Sn组分、应变弛豫直接带隙GeSn薄膜材料的MBE制备仍是一个巨大的挑战.本文综述了MBE制备高Sn组分GeSn薄膜及弛豫GeSn薄膜压应变的相关研究.首先介绍了低温MBE技术外延高Sn组分GeSn薄膜的方法及生长应变弛豫GeSn薄膜的挑战.之后给出GeSn薄膜的快速热退火行为与厚度的依赖关系,基于临界厚度模型捋清了退火过程中GeSn薄膜的应变弛豫与Sn偏析的竞争机制;最后介绍了快速热退火对GeSn薄膜发光特性的影响,提出采用快速热退火制备应变弛豫的Sn组分渐变GeSn异质结,通过载流子自限制增强MBE生长GeSn薄膜的光致发光强度.     

分子束外延(MBE)生长方程标度奇异性的动力学重整化群分析

采用表面界面生长方程动力学标度奇异性的动力学重整化群理论,分析了线性和非线性分子束外延生长方程(molecular-beam epitaxy (MBE))的动力学标度奇异性.结果表明,生长方程的动力学标度性质与基底的维数d有关,只有d的取值满足一定条件时,生长方程才会出现奇异动力学标度行为,这和使用直接标度分析方法得到的结果一致.     

量子点表面分子印迹的研究与进展

量子点以其优异的光学特性和光化学稳定性,在分析化学、生物科学以及医学等领域逐渐发挥出越来越大的作用,分子印迹是一种制备具有分子识别功能的聚合物的技术,而在量子点表面进行分子印迹合成的聚合物可以兼具出色的光学特性和高度的形态选择性两大优点。此文简单概述了量子点和表面分子印迹的原理和特性,以及在量子点表面做分子印迹的研究进展及前景展望。     

无斜率选择的分子束外延方程两阶能量稳定的线性格式

针对无斜率选择的分子束外延(Molecular Beam Epitaxy,MBE)模型,考虑了一种新的正则项设计和非线性项外推,得到了一种新的线性求解和能量稳定的数值格式,并从理论上证明了这种格式具有两阶时间精度.数值实验验证了格式的误差精度和能量下降等性质.     

半导体量子点光谱特性标准样品及高分辨透射电子显微镜粒径定值研究

半导体量子点纳米晶体是一类典型的纳米材料,具有独特的光学特性,已在生物医学、光电转换等领域得到应用.量子点纳米晶体的标准样品对其质量控制和产业应用都有重要的意义,但需要对其光学特性和尺寸特性进行准确测量研究.我们研制了以硒化镉量子点为代表的半导体量子点纳米晶体标准样品,并对其光学特性进行定值.针对目前制约量子点粒子尺寸准确测量的透射电子显微镜样品基底问题进行改进,用碳管-氧化石墨烯微栅代替常用的超薄碳膜微栅.通过高分辨透射电子显微镜表征得到晶格清晰的小尺寸半导体量子点纳米晶体的形貌像.这些结果有助于建立硒化镉量子点半导体纳米晶体的特征带边吸收峰值与粒子粒径的准确定量对应关系,从而推动量子点的应用.     

分解GaP源固态分子束外延生长InGaP/GaAs的结构和性能

采用分解GaP这一新型固态P源分子束外延在GaAs衬底成功制备了InGaP外延薄膜.3μm厚的InGaP外延层低温荧光峰位是1.998 eV,半峰宽为5.26 meV.双晶摇摆曲线的线宽同GaAs衬底相近.霍尔测量非故意掺杂InGaP外延层的室温迁移率同其他源或其他方法生长的外延层结果类似.     

InAs/GaAs量子点生长条件的优化

论文研究了InAs量子点的生长条件，通过实验得到了生长温度、沉积厚度不同下的量子点生长情况。引入Sb表面活化剂进行实验，优化了制备尺寸不同、密度相近的两种量子点的生长条件。     

Ge量子点材料的制备工艺研究

采用射频磁控技术,用Ge、SiO_2的复合靶制备锗纳米晶镶嵌在二氧化硅中的复合薄膜.作为量子点的Ge纳米晶粒的尺寸是决定这类材料物性的关键,因而研究对镶嵌在SiO_2中的Ge晶粒尺寸调制的工艺十分重要.本文研究了制备过程中各种工艺参数与薄膜中Ge晶粒尺寸的关系.结果表明通过溅射时控制基片温度能有效地对锗晶粒尺寸进行调制.     

InAs/GaAs/InP及InAs/InP自组装量子点室温PL谱的研究

用五带 k· p模型计算 In As/ Ga As/ In P及 In As/ In P的室温 PL谱的能级分布 ,分析PL谱峰值 .发现 Ga As的张应变层影响 PL峰值位置 ,与 In As/ In P量子点相比 ,In As/Ga As/ In P量子点 PL谱峰值有明显红移 ,并从能带理论给出解释