多層耦合InAs量子點(diǎn)的生長(zhǎng)及特性研究.pdf

1、自組織InAs量子點(diǎn)材料不僅在基礎(chǔ)物理方面，而且在器件應(yīng)用方面均具有重要意義。本論文利用分子束外延(MBE) 技術(shù)制備了高質(zhì)量的調(diào)制摻雜多層耦合自組織InAs量子點(diǎn)材料。通過(guò)透射電子顯微鏡(TEM)、光致發(fā)光譜(PL)、原子力顯微鏡(AFM)、拉曼散射譜等實(shí)驗(yàn)手段深入研究了多層耦合InAs量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)以及可控性生長(zhǎng)，取得了一些有意義的結(jié)果。 使用MBE方法，在生長(zhǎng)多層耦合InAs量子點(diǎn)激光器有源區(qū)時(shí)，引入了兩種生長(zhǎng)停頓。利用

2、TEM觀察其截面，發(fā)現(xiàn)引入生長(zhǎng)停頓后減小了量子點(diǎn)層和隔離層之間的晶格失配。尤其是GaAs覆蓋層不完全時(shí)生長(zhǎng)停頓的引入，使得多層耦合量子點(diǎn)各層之間垂直方向得到良好的自對(duì)準(zhǔn)。 通過(guò)室溫PL譜測(cè)量，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)減短第二層、第三層量子點(diǎn)生長(zhǎng)時(shí)間能有效地解決由于各層量子點(diǎn)成點(diǎn)時(shí)間不同而導(dǎo)致的雙模分布問(wèn)題。研究對(duì)比了不同量子點(diǎn)生長(zhǎng)溫度(T=460℃～500℃)和生長(zhǎng)速率(V=0.04-0.1ML/s)下樣品的PL譜發(fā)光峰位置的變化以及高斯擬合雙

3、峰之間間距的變化，進(jìn)一步得出了生長(zhǎng)溫度和生長(zhǎng)速率對(duì)量子點(diǎn)尺寸均勻性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)生長(zhǎng)溫度在 480℃，生長(zhǎng)速率在 0.1ML/s時(shí)量子點(diǎn)的擬合雙峰之間的間距最小，為30.2meV，此時(shí)的量子點(diǎn)均勻性最好。 利用原子力顯微鏡和低溫拉曼散射譜研究比較了退火前后的多層耦合 InAs量子點(diǎn)，觀察到InAs量子點(diǎn)的聲子峰位置隨退火溫度的增加發(fā)生些微的紅移現(xiàn)象，結(jié)合原子力顯微鏡的測(cè)試結(jié)果認(rèn)為退火后量子點(diǎn)形狀的改變。比較了不同淀積厚度