Si_（1－x）Ge_x／Si量子阱发光材料的分子束外延生长及其结构研究

采用固源Ｓｉ分子束外延，在较高的生长温度于Ｓｉ（１００）衬底上制备出Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ量子阱发光材料．发光样品的质量和特性通过卢瑟福背散射、Ｘ射线双晶衍射及光致发光评估．背散射实验中观察到应变超晶格的反常沟道效应；Ｘ射线分析表明材料的生长是共度的、无应力释放的，结晶完整性好．低温光致发光主要是外延合金量子阱中带边激子的无声发射和横光学声子参与的激子复合．并讨论了生长温度对量于阱发光的影响．     

Si离子注入对分子束外延Si1-xGex/Si量子阱发光特性的影响

对分子束外延生长带边激子发光的Si_1-xGe_x/Si量子阱结构，通过Si离子自注入和不同温度退火，观测到深能级发光带和带边激子发光的转变.Si离子注入量子阱中并在600℃的低温退火，形成链状或小板式的团簇缺陷，它导致深能级发光带的形成，在850℃的高温退火后重新观测到带边激子发光.这种团簇缺陷的热离化能约为0.1eV，比Si中空穴或填隙原子缺陷的热激活能(约0.05eV)高.这表明早期文献中报道的深能级发光带是由类似的团簇缺陷产生的. 关键词：     

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     

Si1-xCex/Si量子阱发光材料制备及特性研究

在si(100)衬底上用分子束外延成功生长了Si_(1-x)Ge_x/si量子阱发光材料,发现在生长过程中背景杂质含量直接影响材料的发光特性,用光致发光(PL)和卢瑟福背散射(RBS)对样品质量进行标定。在PL测量中观察到合金量子阱带边激子分辨峰,并对发光峰能和峰宽作了讨论。 关键词：     

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:     

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:     

SiGe/Si量子阱的低温光荧光和电注入发光

使用Si-MBE生长了阶梯形折射率分布SiGe/Si量子阱材料,在低温下观测到无声子参与的光荧光和电注入发光。阶梯形折射率分布SiGe/Si电子阱结构有利于提高发光效率。讨论了这种结构的光学和电学特性。     

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。     

分子束外延GaAs/Si材料的喇曼散射研究

对逐层腐蚀的GaAs/Si材料进行喇曼散射实验,研究晶格振动声子谱沿外延生长方向的剖面分布,发现GaAs外延层从表面到界面经历着从双轴张应力到双轴压应力的变化。用Anastassakis等人提出的特殊相关模型对GaAsLO声子的谱形进行分析,发现GaAs外延层的晶体质量随着外延层厚度的减薄(从1μm—500?)是渐渐退化的,这是由于界面失配位错进入外延层所致。对GaAs LO声子与TO声子强度之比分析表明:外延层厚度从3.3μm变化到1μm左右时,其晶体质量并不是简单地随着厚度的减薄而退化,在1.3μm左右外延层晶体质量反而变好。对这种现象做了详细的讨论。 关键词：     

Ge_xSi_1-x_/Si应变层超晶格的分子束外延生长及其特性研究

在 Si (l00) 衬底上用分子束外延在不同的温度下生长了不同组份的GeGe_xSi_1-x_/Si 应变层超晶格.用反射式高能电子衍射、x 射线双晶衍射、卢瑟福背散射、透射电子显微镜以及Raman散射等侧试方法研究了Ge Ge_xSi_1-x_/Si超晶格的生长及其结构特性. 结果表明, 对不同合金组份的超晶格, 其最佳生长温度不同. x值小, 生长温度高; 反之, 则要求生长温度低. 对于x为0. 1-0. 6 , 在400-600℃ 的生长温度范围能够长成界面平整、晶格完好和周期均匀的GeGe_xSi_1-x_/Si应变层超晶格. 关键词：     

锗硅量子阱中近带边光跃迁的理论和实验研究

本文研究了SiGe/Si量子阱中近带边光跃迁的产生机制,对由杂质无规分布引起的近带边光跃迁给出了一个物理模型。用此模型计算了光跃迁偶极矩,给出了跃迁偶极矩的上限。提出了未掺杂SiGe/Si量子阱中近带边光跃迁的一种跃迁机制,认为是Ge原子周围波函数畸变的集体行为。用MBE方法生长了掺杂SiGe/Si量子阱材料,在低温下观测到近带边光跃迁。     

GexSi1-x/Si应变层超晶格的分子束外延生长及其特性研究

在Si(100)衬底上用分子束外延在不同的温度下生长了不同组份的Ge_xSi_1-x/Si应变层超晶格。用反射式高能电子衍射、X射线双晶衍射、卢瑟福背散射、透射电子显微镜以及Raman。散射等测试方法研究了Ge_xSi_1-x/Si超晶格的生长及其结构特性。结果表明,对不同合金组份的超晶格,其最佳生长温度不同。x值小,生长温度高;反之,则要求生长温度低。对于x为0.1—0.6,在400—600℃的生长温度范围能够长成界面平整、 关键词：     

多孔硅发光与量子尺寸效应的实验研究

利用电化学阳极腐蚀的方法制备了多孔硅膜,实验发现多孔硅膜为多层结构,表面层为纳米结构,其余为微米结构,多孔硅的物理及化学结构的研究表明多孔硅是一种表面上含硅、氧、氢、氟元素组成的化合物包覆着的纳米晶硅粒和微米硅丝.多孔硅的发光主要来自表面纳米结构层,亚微米结构层并未见发光,从实验上证实了多孔硅的发光与量子尺寸效应紧密关联.     

光化学气相淀积SiGe/Si材料的机制分析

本文对光化学气相淀积SiGe/Si过程中气相反应机制和表面反应历程进行了分析和讨论.利用表面反应动力学的有关理论,结合光化学气相淀积的特点,推导出光化学气相淀积SiGe/Si过程中的生长速率和生长压力的关系.并给出该理论结果和实际实验结果的比较.     

CdSe/CdMnSe多量子阱的激子光学性质的研究

用分子束外延在GaAs衬底上生长了CdSe/CdMnSe多量子阱结构.利用X射线衍射(XRD)、变密度激发的PL光谱、变温度PL光谱和变密度激发的ps时间分辨光谱研究了CdSe/CdMnSe多量子阱结构和激子复合特性.讨论了随温度升高辐射线宽展宽和辐射复合效率降低的机理.发现不同激发密度下发光衰减时间不同,认为它的机理可能是无辐射复合引起的.在该材料中观测到激子激子散射发射峰,它被变密度激发和变温度PL光谱所证实. 关键词： CdSe/CdMnSe 量子阱 光学性质     

Si衬底上分子束外延Ge,Si时的反射式高能电子衍射强度振荡观察

本文观察了在Si(100)和Si(111)衬底上分子束外延Si,Ge时的反射式高能电子衍射(RHEED)强度振荡现象。其振荡特性表明,外延一定厚度的缓冲层可以改善表面的平整性,较慢的生长速率或中断生长一段时间有利于外延膜晶体质量的提高。Si(100)上外延Si或Ge时,沿[100]和[110]方位观测到的振荡特性均为单原子模式,起因于表面存在双畴(2×1)再构;而Si(111)上外延Ge时,[112]方位观测到的振荡为双原子层模式,但在[110]方位观察到不均匀周期的强度振荡行为。两种衬底上保持RHEED     

SiGe/Si多量子阱中的光致子带间吸收研究

本文论述了硅锗量子阱中的光致子带间吸收的机理,并在实验中探测SiGe/Si量子阱价带间的红外光致吸收.载流子由氩离子激光器作为光泵浦源产生,所导致的红外吸收由一个步进式傅里叶变换光谱仪来探测.在硅锗量子阱中的光致吸收有两个来源:类似单一掺杂的SiGe薄层的体吸收的自由载流子吸收,及量子阱价带的子带间吸收.实验探测了TE和TM偏振方向的吸收.TM偏振方向的吸收是由偏离布里渊带中心的载流子的跃迁所造成的.我们认为这种光致吸收技术在研究价带耦合效应及其对子带间吸收的影响是非常有效的.     

在Si衬底上用分子束外延低温生长Ge薄膜

本文报道了室温下淀积的薄层Ge在Si衬底表面上通过加热形成结晶的Ge岛,然后在此“带结构”的衬底表面上用分子束外延(MBE)方法生长Ge薄膜的反射式高能电子衍射(RHEED),俄歇电子能谱(AES)研究结果。X射线双晶衍射的测试结果表明,衬底表面的Ge岛有助于释放外延层的失配应力,提高外延层的晶体质量。 关键词：