單個(gè)鍺硅量子點(diǎn)性質(zhì)的導(dǎo)電原子力顯微鏡的研究.pdf

1、導(dǎo)電原子力顯微鏡(CAFM)是在原子力顯微鏡(AFM)上發(fā)展出來的一種可用于研究表面電學(xué)性質(zhì)的技術(shù)，利用導(dǎo)電針尖同時(shí)測(cè)量單個(gè)半導(dǎo)體量子結(jié)構(gòu)的形貌和表面電導(dǎo)信息或電導(dǎo)分布。 本論文首次利用CAFM研究了在Si(001)P型襯底上自組織生長(zhǎng)的鍺硅量子點(diǎn)的電流分布。由于鍺硅量子點(diǎn)中鍺和硅具有不同電導(dǎo)率，從電流信號(hào)的分布分析可以得到鍺硅組分在量子點(diǎn)內(nèi)的分布信息。實(shí)驗(yàn)研究了兩種生長(zhǎng)溫度分別是550℃和640℃的量子點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)這兩種不同生長(zhǎng)溫

2、度的量子點(diǎn)的電流分布有著顯著的差異。我們認(rèn)為這是由在不同的生長(zhǎng)溫度下，緩沖層中的硅和量子點(diǎn)中的鍺的不同程度上的互混導(dǎo)致的。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，得到穹隆結(jié)構(gòu)的鍺量子點(diǎn)在較高的生長(zhǎng)溫度下，量子點(diǎn)內(nèi)大部分的組成成分都是硅成分大于35％的硅鍺合金。而同樣形狀的在較低溫度生長(zhǎng)下的量子點(diǎn)大部分都是鍺成分大于65％的鍺。對(duì)鍺硅成分有選擇性效果的腐蝕實(shí)驗(yàn)證實(shí)了上述結(jié)論。 我們還利用CAFM對(duì)相同生長(zhǎng)溫度下，覆蓋了不同厚度硅層的量子點(diǎn)的表面電流