MBE生長短周期InGaAs-GaAs超晶格VECSELs有源區(qū)的結(jié)構(gòu)和退火研究.pdf

1、本論文“MBE生長短周期InGaAs/GaAs超晶格VECSELs有源區(qū)的結(jié)構(gòu)和退火研究”的內(nèi)容包括：MBE系統(tǒng)原理與外延材料的表征方法、應(yīng)變補償技術(shù)在InGaAs/GaAs應(yīng)變量子阱中的應(yīng)用以及短周期InGaAs/GaAs超晶格量子阱的結(jié)構(gòu)性質(zhì)與退火前后光學(xué)性質(zhì)對比研究等共三個主要部分。本論文主要研究成果與創(chuàng)新點如下：
　　 1.通過PL譜測試發(fā)現(xiàn)兩種補償方式應(yīng)變量子阱測量熒光光譜有所不同：1)雙側(cè)補償樣品的發(fā)光強(qiáng)度更大；2)

2、單側(cè)補償有兩個中心波長，量子阱質(zhì)量不好；3)雙側(cè)補償半高寬更窄。AFM測試結(jié)果同樣顯示了雙側(cè)補償樣品表面平程度明顯好于單側(cè)補償樣品，從而確定了最佳的應(yīng)變補償方式。
　　 2.對于總量子阱厚度一定(8nm)的短周期In0.33Ga0.67As/GaAs超晶格量子阱來說，通過改變等厚度的In0.33Ga0.67As和GaAs層周期數(shù)(5、7、9)來研究其熒光光譜的性質(zhì)，最終確定當(dāng)周期數(shù)為9時，熒光峰的強(qiáng)度最強(qiáng)，說明此時量子效率最高；

3、半高寬最窄，可知其界面質(zhì)量最好。此外隨著周期數(shù)的增加，熒光峰位出現(xiàn)紅移現(xiàn)象。
　　 3.對樣品進(jìn)行快速熱退火，然后測量熒光光譜。發(fā)現(xiàn)在特定退火條件下，熒光峰位不出現(xiàn)明顯的移動。當(dāng)退火條件超越此特定條件，開始出現(xiàn)文獻(xiàn)中廣泛記載的藍(lán)移現(xiàn)象。該特定退火條件由退火時間和退火溫度共同確定，直接表現(xiàn)為In原子在量子阱中的擴(kuò)散長度。與此特定退火條件對應(yīng)的擴(kuò)散長度稱其為臨界擴(kuò)散長度。對于8nm的短周期In0.33Ga0.67As/GaAs超晶格