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相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
分析了量子点盖层生长过程中隔层厚度对应变分布的影响,指出隔层材料的纵向晶格常数与量子点材料的纵向晶格常数对应变分布具有重要意义.定性说明了应变因素在隔离层生长过程中对量子点高度塌陷产生的影响.讨论了当隔离层顶面与量子点高度持平后,增加盖层厚度对应变分布的影响.基于变形势理论,讨论了上述几何参数的变化对发光波长的影响,并与实验结果进行了对比.结果表明,在量子点加盖过程中,应变因素对其形貌和发光特性具有重要作用,以应变工程为基础的发射波长调控是拓展量子点波长发射范围的有效途径. 关键词: 应变工程 半导体量子点 隔离层 盖层  相似文献   

2.
利用分子束外延技术,通过InAs/GaAs数字合金超晶格代替传统的直接生长InGaAs层的方式,在GaAs(100)衬底上生长了InAs量子点结构并成功制备了1.3μm InAs量子点激光器.通过原子力显微镜和光致荧光谱测试手段,对传统生长模式和数字合金超晶格生长模式的两种样品进行了表征,研究发现采用32周期InAs/GaAs数字合金超晶格样品的量子点密度非常高,发光性能良好.通过与常规生长方式所制备激光器的性能对比,发现采用InAs/GaAs数字合金超晶格生长InAs量子点的有源区也可以得到高质量的激光器.利用该方式生长的InAs量子点激光器的阈值电流为24 mA,相应的阈值电流密度仅为75 A/cm2,最高工作温度达到120℃.InAs/GaAs数字合金超晶格既可以保证生长过程中源炉的温度保持不变,还可以对InGaAs层的组分实现灵活调控.不需要改变生长速度,通过改变InAs/GaAs数字合金超晶格的周期数以及InAs层和GaAs层的厚度,便可以获得任意组分的InGaAs,从而得到不同发光波长的激光器.这种生长方式对量子点有源区的结构设计和外延生长提供了新思路.  相似文献   

3.
田芃  黄黎蓉  费淑萍  余奕  潘彬  徐巍  黄德修 《物理学报》2010,59(8):5738-5742
利用金属有机化合物气相沉积设备生长了不同盖层结构的InAs/GaAs量子点,采用原子力显微镜和光致发光光谱仪对量子点的结构和光学性质进行了研究.量子点层之间的盖层由一个低温层和一个高温层组成.对不同材料结构的低温盖层的对比研究表明,In组分渐变的InGaAs低温盖层有利于改善量子点均匀性、减少结合岛数目、提高光致发光强度;当组分渐变InGaAs低温盖层厚度由6.8 nm增加到12 nm,发光波长从1256.0 nm红移到1314.4 nm.另外,还对不同材料结构的高温盖层进行了对比分析,发现高温盖层采用In组分渐变的InGaAs材料有利于光致发光谱强度的提高. 关键词: 半导体量子点 盖层 组分渐变  相似文献   

4.
采用光致荧光发射谱(PL)和时间分辨荧光发射谱(TRPL)研究了GaAs间隔层厚度对自组装生长的双层InAs/GaAs量子点分子光学性质的影响.首先,测量低温下改变激发强度的PL谱,底层量子点和顶层量子点的PL强度比值随激发强度发生变化,表明两层量子点之间的耦合作用和层间载流子的转移随着间隔层厚度变大而变弱.接着测量改变温度的PL谱,量子点荧光光谱峰值位置(Emax)、半峰全宽及积分强度随温度发生变化,表明GaAs间隔层厚度直接影响到量子点内载流子的动力学过程和量子点发光的热淬灭过程.最后,TRPL测量发现60mL比40mL间隔层厚度样品的载流子隧穿时间有明显延长.  相似文献   

5.
汤乃云  陈效双  陆卫 《物理学报》2005,54(5):2277-2281
采用有效质量模型和非线性弹性理论计算了不同尺寸InAs/GaAs量子点的静压光谱发光峰的 压力系数(PC).量子点峰位随压力的变化主要来自禁带宽度和电子束缚能随压力变化两方面 的贡献.由于InAs/GaAs量子点是一个应变体系,体系的晶格常数,失配应变和弹性系数均随 外加压力变化,使得加压后量子点的禁带宽度相对于非应变体系略有减小,同时势垒高度增 加,电子束缚程度增加.两者共同作用引起的InAs应变层的禁带宽度压力系数减小是导致量 子点的压力系数小于InAs体材料的主要原因.同时计算结果表明,电子束缚能随压力变化对 不同尺寸量子点的压力系数的影响不同,量子点尺寸越小,受其影响越大,压力系数也越大 . 关键词: 量子点 压力系数 应变  相似文献   

6.
殷景志  王新强  杜国同  杨树人 《光子学报》2000,29(11):1021-1023
本文对张应变GaAs层引入使InAs/Inp量子点有序化排列的机制进行了分析.为提高InAs/Inp自组装量子点特性提供了理论依据.  相似文献   

7.
宋禹忻  俞重远  刘玉敏 《物理学报》2008,57(4):2399-2403
采用动力学蒙特卡罗模型模拟了沉积速率和生长停顿对GaAs衬底中垂直耦合InAs 量子点超晶格生长早期阶段的影响.通过对生长表面形态、岛平均尺寸、岛尺寸分布及其标准差等方面的研究,发现综合控制沉积速率和生长停顿时间能够得到大小均匀、排列有序的岛阵列.这对后续量子点超晶格生长过程中量子点的定位有重要影响. 关键词: 动力学蒙特卡罗模拟 量子点超晶格 外延生长  相似文献   

8.
介绍了最新发展的粒子数混合超快光谱测量技术,以及采用该技术对自组织生长InAs/GaAs量子点发光动力学的研究结果.实验发现,自组织InAs/GaAs量子点结构的发光寿命大约为1ns,与InAs层厚度关系不大;激子寿命与温度有一定的关系,但没有明显的实验证据表明与量子点的δ态密度有关;用粒子数混合技术,实验上可直接观察到量子点中载流子在激发态能级的态填充过程. 关键词:  相似文献   

9.
汤乃云  季亚林  陈效双  陆卫 《物理学报》2005,54(6):2904-2909
研究了低能质子注入诱导的界面混合和快速热退火对量子点发光效率的影响,对其光致发光 峰强进行了拟合计算.研究发现量子点的发光峰强度主要由载流子俘获时间和非辐射复合寿 命决定.由于后退火处理能够部分的消除因质子注入造成的缺陷,量子点中非辐射复合中心 浓度与注入剂量成亚线性关系;退火温度越高,非辐射复合中心被消除越多,亚线性程度越 高.界面混合导致的俘获效率的增加和注入损伤引起的非辐射复合是相互竞争过程,存在一 个临界的注入剂量NC,当注入剂量N小于NC,界面混合作 用较为明显,量子点 发光峰强随注入剂量增加而增强;当N大于NC时,质子注入引起了大量的非 辐射复合 中心,主要表现为注入损伤,量子点的发光峰强随注入剂量增加而迅速减弱.退火温度越高 ,NC越大. 关键词: 量子点 离子注入 峰强  相似文献   

10.
采用低压金属有机物化学气相沉积 (LP-MOCVD) 法制备GaSb/GaAs量子点。通过对不同生长温度的样品进行分析发现温度的变化对GaSb/GaAs量子点的相位角无明显影响,量子点的形状是透镜型。由于量子点特殊的应力分布,可实现量子点的"自限制"生长。量子点的化学势不连续性以及Ostwald熟化机制的影响使得量子点尺寸分布在一定范围内不连续,会出现两种尺寸模式的量子点生长。Sb原子的表面迁移率对GaSb/GaAs量子点生长有较大的影响。升高温度可有效改善量子点的分立性,在升温过程中量子点体现出其熟化过程,高温时表面原子的解析附作用对量子点尺寸和密度的影响较大。  相似文献   

11.
This paper presents a detailed analysis of the dependence of degree of strain relaxation of the self-organized InAs/GaAs quantum dot on the geometrical parameters. Differently shaped quantum dots arranged with different transverse periods are simulated in this analysis. It investigates the total residual strain energy that stored in the quantum dot and the substrate for all kinds of quantum dots with the same volume, as well as the dependence on both the aspect ratio and transverse period. The calculated results show that when the transverse period is larger than two times the base of the quantum dots, the influence of transverse periods can be ignored. The larger aspect ratio will lead more efficient strain relaxation. The larger angle between the faces and the substrate will lead more efficient strain relaxation. The obtained results can help to understand the shape transition mechanism during the epitaxial growth from the viewpoint of energy, because the strain relaxation is the main driving force of the quantum dot's self-organization.  相似文献   

12.
Based on the continuum elastic theory, this paper presents a finite element analysis to investigate the influences of elastic anisotropy and thickness of spacing layer on the strain field distribution and band edges (both conduction band and valence band) of the InAs/GaAs conical shaped quantum dots. To illustrate these effects, we give detailed comparisons with the circumstances of isolated and stacking quantum dot for both anisotropic and isotropic elastic characteristics. The results show that, in realistic materials design and theoretical predication performances of the optoelectronic devices, both the elastic anisotropy and thickness of the spacing layer of stacked quantum dot should be taken into consideration.  相似文献   

13.
汤乃云  陈效双  陆卫 《物理学报》2005,54(12):5855-5860
采用有效质量近似方法研究了量子点的激发态光致发光峰的展宽问题. 对尺寸不均匀分布下量子点各能级发光峰与平均尺寸量子点发光峰的能量偏差进行了计算,定性地描述了尺寸分布对量子点基态和激发态发光峰展宽的影响. 研究表明,量子点的高度、直径以及体积等不均匀分布使量子点具有不同的垂直、平面方向的量子束缚. 这两种量子限制的相互作用决定了量子点激发态发光峰的宽度相对于基态发光峰的大小. 在各种不同性质的尺寸分布下,量子点激发态发光峰的展宽有可能大于、等于或小于基态发光峰的展宽. 关键词: 量子点 尺寸分布 激发态  相似文献   

14.
In this paper, we perform systematic calculations of the stress and strain distributions in InAs/GaAs truncated pyramidal quantum dots (QDs) with different wetting layer (WL) thickness, using the finite element method (FEM). The stresses and strains are concentrated at the boundaries of the WL and QDs, are reduced gradually from the boundaries to the interior, and tend to a uniform state for the positions away from the boundaries. The maximal strain energy density occurs at the vicinity of the interface between the WL and the substrate. The stresses, strains and released strain energy are reduced gradually with increasing WL thickness. The above results show that a critical WL thickness may exist, and the stress and strain distributions can make the growth of QDs a growth of strained three-dimensional island when the WL thickness is above the critical value, and FEM can be applied to investigate such nanosystems, QDs, and the relevant results are supported by the experiments.  相似文献   

15.
The photoluminescence (PL), its temperature dependence and X ray diffraction (XRD) have been studied in the symmetric In0.15Ga0.85As/GaAs quantum wells (QWs) with embedded InAs quantum dots (QDs), obtained with the variation of QD growth temperatures (470–535 °C). The increase of QD growth temperatures is accompanied by the enlargement of QD lateral sizes (from 12 up to 28 nm) and by the shift non monotonously of PL peak positions. The fitting procedure has been applied for the analysis of the temperature dependence of PL peaks. The obtained fitting parameters testify that in studied QD structures the process of In/Ga interdiffusion between QDs and capping/buffer layers takes place partially. However this process cannot explain the difference in PL peak positions.  相似文献   

16.
研究了GaSb/GaAs复合应力缓冲层上自组装生长的InAs量子点.在2ML GaSb/1ML GaAs复合应力缓冲层上获得了高密度的、沿[100]方向择优分布量子点.随着复合应力缓冲层中GaAs层厚度的不同,量子点的密度可以在1.2×1010cm-2和8×1010cm-2进行调控.适当增加GaAs层的厚度至5ML,量子点的发光波长红移了约25nm,室温下PL光谱波长接近1300nm. 关键词: 自组装量子点 分子束外延 Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体  相似文献   

17.
宋鑫  冯淏  刘玉敏  俞重远  刘建涛 《中国物理 B》2013,22(1):17304-017304
The strain and electron energy levels of InAs/GaAs(001) quantum dots (QDs) with a GaNAs strain compensation layer (SCL) are investigated. The results show that both the hydrostatic and biaxial strain inside the QDs with a GaNAs SCL are reduced compared with those with GaAs capping layers. Moreover, most of the compressive strain in the growth surface is compensated by the tensile strain of the GaNAs SCL, which implies that the influence of the strain environment of underlying QDs upon the next-layer QDs’ growth surface is weak and suggests that the homogeneity and density of QDs can be improved. Our results are consistent with the published experimental literature. A GaNAs SCL is shown to influence the strain and band edge. As is known, the strain and the band offset affect the electronic structure, which shows that the SCL is proved to be useful to tailor the emission wavelength of QDs. Our research helps to better understand how the strain compensation technology can be applied to the growth of stacked QDs, which are useful in solar cells and laser devices.  相似文献   

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