低維半導體結構的設計、可控性制備及性質研究.pdf

1、本文對低維半導體結構的設計、可控性制備及性質進行了研究。主要內(nèi)容如下： 1、以Fick擴散方程為基礎，對多周期超晶格結構中的Al原子擴散過程進行了理論模擬，發(fā)現(xiàn)了隨著GaAs層厚度增加對Al的含量變化的影響規(guī)律。研究了生長溫度和周期結構對AIGaAs/GaAs樣品光學性質的影響，實驗證明生長溫度較低，適合多周期的生長方式；生長溫度較高，適合短周期的生長方式。 2、制備了系列InGaAs/GaAs量子阱材料，研究了不同In

2、含量和不同阱寬量子阱的光學性質，分析了載流子在不同結構中的轉移過程。證明In含量小于0.2，生長溫度低于560℃，In偏析和In-Ga互混對量子阱的發(fā)光基本沒有影響。 3、理論分析、計算了俄歇復合和自發(fā)輻射復合的載流子損耗機制，提出了應變量子阱中存在俄歇復合和非俄歇復合對閾值電流起主導作用的溫度轉變點T<,c>，同時，發(fā)現(xiàn)張應變量子阱激光器轉變溫度要比壓應變量子阱激光器的轉變溫度要高。 4、采用AFM和PL譜研究了In(

3、Ga)As/GaAs量子點的形貌特點和光學特性，詳細分析了隨生長溫度變化，雙模量子點的不同形成機制，揭示了生長溫度對雙模量子點的形成和光學性質等重要影響--低的生長溫度(480℃)，量子點的合并是形成量子點雙模分布的主要原因；高的生長溫度(535℃)，In偏析和解析程度不同是導致不同尺寸分布的主要因素。 5、利用傳輸矩陣的方法數(shù)值模擬了壘在阱中結構和阱在阱中結構的透射特性、隧穿時間、電流密度等物理參數(shù)，深入分析了阱與阱之間能級的