InGaAs／GaAs应变量子阱的低温光伏谱

用光伏谱方法研究了ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变量子阱结构中各子能级间的光跃迁，并与理论计算的结果进行了比较．分析了光伏谱峰能量随阱宽与温度的变化，并讨论了光伏谱峰强度的温度关系．     

MBE生长InGaAs／GaAs应变层单量子阱激光器结构材料的研究

采用ＶａｒｉａｎＧｅｎⅡＭＢＥ生长系统研究了ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变层单量子阶（ＳＳＱＷ）激光器结构材料。通过ＭＢＥ生长实验，探索了Ｉｎ＿ｘＧａ＿（１－ｘ）ｔＡｓ／ＧａＡｓＳＳＱＷ激光器发射波长（λ）与Ｉｎ组分（ｘ）和阱宽（Ｌ＿ｚ）的关系，并与理论计算作了比较，两者符合得很好。还研究了材料生长参数对器件性能的影响，主要包括：Ⅴ／Ⅲ束流比，量子阱结构的生长温度Ｔ＿ｇ（ＱＷ），生长速率和掺杂浓度对激光器波长、阈值电流密度、微分量子效率和器件串联电阻的影响。以此为基础，通过优化器件结构和ＭＢＥ生长条件，获得了性能优异的Ｉｎ＿（０．２）Ｇａ＿（０．８）Ａｓ／ＧａＡｓ应变层单量子阱激光器：其次长为９６３ｎｍ，阈值电流密度为１３５Ａ／ｃｍ￣２，微分量子效率为３５．１％。     

GaAs/AlGaAs多量子阱室温光电流谱

通过对室温光电流谱的测量,研究了电场对多层量子阱结构中激子吸收行为的影响,分析了不同MQW材料的吸收谱的电场效应及有关光电子器件对材料的要求.     

GaAs/AlGaAs多量子阱结构的光吸收谱和横向光电流谱

研究了MBE GaAs/AlGaAs多量子阱结构的横向光电流谱和光吸收谱。在光电流谱中观测到多种允许和禁戒的激子吸收峰以及一个阱中受主态至n=1电子态的非本征吸收峰。确定出5个空穴子带至2个电子子带的跃迁以及这些子带的间距。采用简单带方势阱模型并取参数Q_c=0.6,m_c=0.0665,m_h=0.45和m_l=0.12的计算结果与实验数据符合得相当好。将光吸收谱与光荧光谱进行了比较。     

MOCVD生长1．06μm InGaAs／GaAs量子阱LDs

用低压MOCVD生长应变InGaAs/GaAs量子阱,采用中断生长、应变缓冲层(SBL)、改变生长速度和调节Ⅴ/Ⅲ等方法改善InGaAs/GaAs量子阱的光致发光(PL)质量。PL结果表明,10s生长中断结合适当的SBL生长的量子阱PL谱较好。该量子阱应用于1.06μm激光器的制备,未镀膜的宽条激光器(100μm×1000μm)有低阈值电流密度(110A/cm2)和高的斜率效率(0.256W/A,per.facet)。     

InGaAs/GaAs应变量子阱激光器MOCVD生长研究

采用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)方法生长了InGaAs/GaAs应变量子阱(QW),通过降低生长温度、提高生长速度以及采用应变缓冲层(SBL)结构,改善了应变QW生长表面质量和器件荧光(PL)谱特性,实验表明,通过优化工艺条件和采用SBL等手段提高了应变QW质量。生长的QW结构用于1054 nm激光器的制作,经测试,器件具有较低的阈值电流和较高的单面斜率效率,性能较好。     

ICP刻蚀对InAsP/InP应变多量子阱的损伤

为了研究ICP刻蚀对InAsP/InP应变多量子阱的损伤情况,用气态源分子束外延技术生长了经特殊设计的InAsP/InP应变多量子阱结构.采用感应耦合等离子体对其进行刻蚀.通过测量刻蚀前、后量子阱结构的光致发光谱,确定了刻蚀75nm后样品损伤深度约为40nm,应用Rahman模型计算得到的理论损伤深度为43.5nm,两者符合得比较好.通过分析损伤产生的机理,认为产生损伤的主要原因是离子隧穿.     

ICP刻蚀对InAsP/InP应变多量子阱的损伤

为了研究ICP刻蚀对InAsP/InP应变多量子阱的损伤情况,用气态源分子束外延技术生长了经特殊设计的InAsP/InP应变多量子阱结构.采用感应耦合等离子体对其进行刻蚀.通过测量刻蚀前、后量子阱结构的光致发光谱,确定了刻蚀75nm后样品损伤深度约为40nm,应用Rahman模型计算得到的理论损伤深度为43.5nm,两者符合得比较好.通过分析损伤产生的机理,认为产生损伤的主要原因是离子隧穿.     

GaAs/AlGaAs多量子阱材料差分反射光谱

介绍了一种新型的空间调制光谱技术—差分反射 ( DR)光谱技术 .利用振动光束差分反射测试系统 ,获得了 Ga As/Al Ga As多量子阱材料的 DR谱 ,初步分析了 DR信号的产生机制 .通过与材料的 PR谱及反射光谱的一阶微商谱比较分析 ,论证了 DR光谱技术用于多量子阱量子化跃迁观测的理论可行性 ,并从实验角度证明了 Ga As/Al Ga As多量子阱材料的 DR谱具有反射率谱对能量的一阶微商线型特征     

ZnSeTe/ZnTe多量子阱中载流子动力学过程

用飞秒脉冲泵浦.探测技术通过时间分辨差分透射谱和透射衰减曲线研究了ZnSe0.2Te0.8/ZnTe Ⅱ型多量子阱结构中热载流子的产生、弛豫及复合过程.观察到阱层和垒层中热载流子的形成,ZnTe垒层中热载流子在10ps左右会弛豫回ZnTe基态,并在10ps内注入到ZnSeTe阱层并辐射复合.     

ZnSeTe/ZnTe多量子阱中载流子动力学过程

用飞秒脉冲泵浦.探测技术通过时间分辨差分透射谱和透射衰减曲线研究了ZnSe0.2Te0.8/ZnTe Ⅱ型多量子阱结构中热载流子的产生、弛豫及复合过程.观察到阱层和垒层中热载流子的形成,ZnTe垒层中热载流子在10ps左右会弛豫回ZnTe基态,并在10ps内注入到ZnSeTe阱层并辐射复合.     

量子限制效应对限制在多量子阱中受主束缚能的影响

从实验和理论上,研究了量子限制效应对限制在GaAs/AIAs多量子阱中受主对重窄穴束缚能的影响.实验中所用的样品是通过分子束外延技术生长的一系列GaAs/AIAs多量子阱,量子阱宽度从3nm到20nm,并且在量子阱中央进行了浅受主铍(Be)原子的δ掺杂.在4,20,40,80和120K不同温度下,分别对上述系列样品进行了光致发光谱(PL)的测量,清楚地观察到了受主束缚激子从ls3/2(Г6)基态到同种宇称2s3/2(Г6)激发态的两空穴跃迁,并且从实验上测得了在不同量子阱宽度下受主的束缚能.理论上应用量子力学中的变分原理,数值计算了受主对重空穴束缚能随量子阱宽度的变化关系,比较发现理论计算和实验结果符合较好.     

量子限制效应对限制在多量子阱中受主束缚能的影响

从实验和理论上,研究了量子限制效应对限制在GaAs/AIAs多量子阱中受主对重窄穴束缚能的影响.实验中所用的样品是通过分子束外延技术生长的一系列GaAs/AIAs多量子阱,量子阱宽度从3nm到20nm,并且在量子阱中央进行了浅受主铍(Be)原子的δ掺杂.在4,20,40,80和120K不同温度下,分别对上述系列样品进行了光致发光谱(PL)的测量,清楚地观察到了受主束缚激子从ls3/2(Г6)基态到同种宇称2s3/2(Г6)激发态的两空穴跃迁,并且从实验上测得了在不同量子阱宽度下受主的束缚能.理论上应用量子力学中的变分原理,数值计算了受主对重空穴束缚能随量子阱宽度的变化关系,比较发现理论计算和实验结果符合较好.     

II-VI多量子阱中局域化激子的受激发射

通过对ＺｎｘＣｄ１－ｘＴｅ－ＺｎＴｅ多量子阱样品的光泵受激发射研究讨论了材料中激子局域态对受激发射激子过程以及受激发射特性的影响。两块不同组份和不同局域态密度的ＺｎＣｄＴｅ－ＺｎＴｅ多量子阱样品受激发射过程都是ｎ＝１重空穴激子参与的一系列过程，但在Ｚｎ０．６７Ｃｄ０．３３Ｔｅ－ＺｎＴｅ中发现了激子－激子散射的受激发射过程，而在Ｚｎ０．７８Ｃｄ０．２２Ｔｅ－ＺｎＴｅ中没有发现这一受激发射的激子过程。ｘ＝０．６７的样品中具有较高的局域化激子密度，其受激发射具有较高的阈值。     

InGaN/GaN多量子阱电池的垒层结构优化及其光学特性调控

InGaN基量子阱作为太阳电池器件的有源区时,垒层厚度设计以及实际生长对其光学特性的影响极为重要.采用金属有机化学气相沉积(MOVCD)技术,在蓝宝石衬底上外延生长了垒层厚度较厚的InGaN/GaN多量子阱,使用高分辨X射线衍射和变温光致发光谱研究了垒层厚度对InGaN多量子阱太阳电池结构的界面质量、量子限制效应及其光学特性的影响.较厚垒层的InGaN/GaN多量子阱的周期重复性和界面品质较好,这可能与垒层较薄时对量子阱的生长影响有关.同时,厚垒层InGaN/GaN多量子阱的光致发光光谱峰位随温度升高呈现更为明显的“S”形(红移-蓝移-红移)变化,表现出更强的局域化程度和更高的内量子效率.     

合金无序和界面不平整对InGaAs/GaAs应变量子阱光谱展宽的影响

用光荧光和光吸收的实验方法研究了InGaAs/GaAs应变量子阱低温下的光谱展宽机理。实验观察到激子谱线半宽随着InGaAs层厚度和In的组分增加而增大。采用有效晶体近似的方法分析了实验数据,发现样品中合金组合无序引起的激子谱线展宽是主要的光谱展宽机理。实验中还发现与轻空穴有关的吸收光谱结构在升温过程中由吸收峰变为台阶状的谱结构。该现象可用与轻空穴有关的吸收为空间间接跃过来解释。