生长在硅衬底上的砷化镓量子点激光器

密执安大学的研究人员已证明,通常使硅（Ｓｉ）上砷化镓（ＧａＡｓ）生长遭殃的高密度位错可用来生长有生命力的自组织砷化铟镓（ＩｎＧａＡｓ）量子点激光器。这是用分子束外延在激光二极管激活区内产生高应变量子点的首例成功报导。为减小ＧａＡｓ／Ｓｉ界面处堆迭缺陷的形成,激光器结构生长在偏离［１１０］方向２°的（１００）取向的硅衬底上。激光器结构由具有１．５ｎｍＧａＡｓ势垒的Ⅲ－Ⅴ族分层ＩｎＧａＡｓ量子点激活区构成。宽域边缘发射激光器用标准光刻技术制造,发射波长为１．０１３μｍ,７８８ｍＡ电流时线宽（半高全宽…     

量子线与量子点微结构的选择生长制备技术

本文介绍了用于制备量子线和量子点微结构的选择区域外延和精细束加工技术，并评述了今后研究与发展方向。     

在GaAs衬底上形成量子点

<正>据日本《于L/亡汐,>学会志》1992年第10期报道,日本新技术事业团在GaAs衬底上已成功制成称作量子点、大小为100nm以下的超微细晶粒。量子点把电子控制在超微细空间中时,是利用量子效应器件的基本结构,有可能成为超高速光开关和高效激光器。 所发展的技术是在GaAs衬底上,利用CVD法把InP生长成岛状,形成边宽75nm,高25nm锥形的点,把这种InP岛状晶体埋到InGaP中,照射Ar激光,在室温下可观察到波长约800nm的强发光。因发光波长移动到短波侧,这样,岛状晶体可产生量子效应。进一步控制岛状晶体的排列,并制成均匀的结构,可望实现实用化的量子点器件。     

GaAs图形衬底上InAs量子点生长停顿的动力学蒙特卡罗模拟

采用动力学蒙特卡罗模拟方法对GaAs图形衬底上自组织生长InAs量子点的停顿过程进行了研究.用衬底束缚能的表面分布模拟衬底图形,考察生长之后的停顿时间对量子点形成的影响.结果表明,合适的停顿时间使图形衬底上的量子点分布更趋规则化,对量子点的定位生长有积极的影响.     

GaAs图形衬底上InAs量子点生长停顿的动力学蒙特卡罗模拟

采用动力学蒙特卡罗模拟方法对GaAs图形衬底上自组织生长InAs量子点的停顿过程进行了研究．用衬底束缚能的表面分布模拟衬底图形，考察生长之后的停顿时间对量子点形成的影响．结果表明，合适的停顿时间使图形衬底上的量子点分布更趋规则化，对量子点的定位生长有积极的影响．     

GaAs（100）衬底上自组织生长InAs量子点的研究

本文利用在ＧａＡｓ（１００）衬底上自组织生长超薄层ＩｎＡｓ的方法得到了ＩｎＡｓ量子点结构．当ＩｎＡｓ的覆盖度小于１．７ＭＬ（Ｍｏｎｏ－Ｌａｙｅｒ）时，ＩｎＡｓ层仍保持二维生长模式，而当ＩｎＡｓ的覆盖度大于１．７ＭＬ时，ＩｎＡｓ层将会成岛生长，得到的量子点的尺寸和分布相当均匀．我们还研究了不同覆盖度的ＩｎＡｓ层的光致发光（ＰＬ）特性，结果发现在成岛前后，它们的ＰＬ特性有明显差异．     

用MBE在非平面衬底上生长的掩埋脊形多量子线列阵

文在国际上首次报道,在用常规光刻技术和化学腐蚀技术制备的非平面GaAs衬底上,利用一次分子束外延技术研制成功掩埋脊形GaAs/Al_(0.3)Ga_(0.7)As多量子线列阵结构。电镜及常规光致发光和微区光致发光测量给出了二维量子限制的证据,理论分析和数值计算也表明了横向载流子限制的有效尺寸是在量子尺寸范围之内。     

ECR-PEMOCVD法在GaAs(001)衬底上制备GaN量子点

报道了用电子回旋共振(ECR)等离子体增强金属有机化学气相沉积(PEMOCVD)方法在GaAs(001)衬底上成功地制备出GaN量子点.原子力显微镜(AFM)测量表明成核密度高达1010cm-2,量子点直径约为30nm.采用300℃低温氮化,600℃退火和500℃缓冲层,600℃退火工艺制备.GaN量子点的密度和大小由制备温度和时间所控制.最后讨论了量子点成核的机制.     

Si(001)斜切衬底上Ge量子点的固相外延生长

研究了Si(001)面偏[110]方向6°斜切衬底上Ge量子点的固相外延生长.实验结果表明,在Si(001)6°斜切衬底上固相外延生长Ge量子点的最佳退火温度为640℃,在斜切衬底上成岛生长的临界厚度低于在Si(001)衬底成岛生长的临界厚度,6°斜切衬底上淀积0.7nm Ge即可成岛,少于Si(001)衬底片上Ge成岛所需的淀积量.从Ge量子点的密度随固相外延温度的变化曲线,得到Ge量子点的激活能为1.9eV,远高于Si(111)面上固相外延Ge量子点的激活能0.3eV.实验亦发现,在Si(001)斜切衬底上固相外延生长的Ge量子点较Si(001)衬底上形成的量子点的热稳定性要好.     

硼原子对Si(100)衬底上Ge量子点生长的影响

研究了硼原子对 Si( 1 0 0 )衬底上 Ge量子点自组织生长的影响 .硼原子的数量由 0单原子层变到 0 .3单原子层 .原子力显微镜的观察表明 ,硼原子不仅对量子点的大小 ,而且对其尺寸均匀性及密度都有很大影响 .当硼原子的数量为 0 .2单原子层时 ,获得了底部直径为 60± 5nm,面密度为 6× 1 0 9cm- 2 ,且均匀性很好的 Ge量子点 .另外 ,还简单讨论了硼原子对 Ge量子点自组织生长影响的机制 .     

Si(001)斜切衬底上Ge量子点的固相外延生长

研究了Si(001)面偏[110]方向6°斜切衬底上Ge量子点的固相外延生长.实验结果表明,在Si(001)6°斜切衬底上固相外延生长Ge量子点的最佳退火温度为640℃,在斜切衬底上成岛生长的临界厚度低于在Si(001)衬底成岛生长的临界厚度,6°斜切衬底上淀积0.7nm Ge即可成岛,少于Si(001)衬底片上Ge成岛所需的淀积量.从Ge量子点的密度随固相外延温度的变化曲线,得到Ge量子点的激活能为1.9eV,远高于Si(111)面上固相外延Ge量子点的激活能0.3eV.实验亦发现,在Si(001)斜切衬底上固相外延生长的Ge量子点较Si(001)衬底上形成的量子点的热稳定性要好.     

硼原子对Si(100)衬底上Ge量子点生长的影响

研究了硼原子对Si(100)衬底上Ge量子点自组织生长的影响.硼原子的数量由0单原子层变到0.3单原子层.原子力显微镜的观察表明,硼原子不仅对量子点的大小,而且对其尺寸均匀性及密度都有很大影响.当硼原子的数量为0.2单原子层时,获得了底部直径为60±5nm,面密度为6×109cm-2,且均匀性很好的Ge量子点.另外,还简单讨论了硼原子对Ge量子点自组织生长影响的机制.     

量子点使单个光子定位

在通信、计算和成像等技术领域 ,当前和今后不少研究工作进展的快慢取决于能否以高精度探测单个光子。传统上已有两种单光子检测器件 :光电倍增管和雪崩光二极管。两种器件中 ,每个光子均产生一个初始电子。但单个电子极难测量 ,其效应必须经放大。现在东芝研究所和英国剑桥大学的研究人员研制了一种新型器件 ,可以省去放大。在光电倍增管中 ,因光电效应 ,一个光子从光阴极上打出一个电子。然后电子被所加电压加速 ,飞向金属板或称倍增极 ,在倍增极上 ,其动能将几个额外的电子发射出来。这些电子再被加速而飞向下一倍增极。这一过程被多次重…     

量子点制备方法的研究进展

量子点以其类似于原子的性质近年来受到很大关注,通过Stranski-Krastanow(SK)生长模式外延自组织生长的量子点具有诸多有利于红外应用的性质,例如工作温度较高、信噪比较大、暗电流较低、波段较宽以及垂直入射光响应等.对于新型红外探测器的研发而言,它们是一类很有潜力的候选者.本文主要对近期国外文献报道的量子点制备方法的部分研究进展做了总结和评述.     

基于图形衬底的InAs/GaAs量子点和量子环液滴外延

液滴外延生长半导体材料是一种较为新颖的MBE生长技术.而图形衬底对液滴外延的影响到目前为止并没有非常详细的研究结果.作者在GaAsμm级别网形衬底上进行了InAs的液滴外延生长,并在不同结构的图形衬底上得到了不同的InAs量子点和量子环生长结果.基于生长结果,分析了图形衬底对液滴外延的影响和液滴外延下最子点和量子环的形成机制以及分布规律.     

基于图形衬底的InAs/GaAs量子点和量子环液滴外延

液滴外延生长半导体材料是一种较为新颖的MBE生长技术,而图形衬底对液滴外延的影响到目前为止并没有非常详细的研究结果. 作者在GaAs μm级别图形衬底上进行了InAs的液滴外延生长,并在不同结构的图形衬底上得到了不同的InAs量子点和量子环生长结果.基于生长结果,分析了图形衬底对液滴外延的影响和液滴外延下量子点和量子环的形成机制以及分布规律.     

GaSb量子点液相外延生长

采用改进的快速推舟液相外延技术在GaAs衬底上成功地生长了GaSb量子点材料.通过原子力显微镜观测了不同生长参数下GaSb量子点材料的形貌(形状、尺寸、密度、尺寸分布均匀性等).分析了不同衬底、不同生长源配比、生长源与衬底的不同接触时间等生长条件参数对GaSb量子点生长的影响.研究表明在GaAs衬底上、富镓生长源配比以及较短的生长源和衬底接触时间下更易获得高质量的GaSb量子点.上述生长条件的摸索和研究对于GaSb量子点器件应用具有重要意义.     

有限元法分析透镜形自组织生长量子点的弹性应变场分布

利用有限元法对应变自组织生长量子点的应力应变分布进行了系统分析．给出了抽象的孤立量子点系统模型，采用有限元分析方法，利用二维和三维模型对透镜形的量子点内部及周围材料的应力应变进行了计算，计算结果可以直接应用于量子点应变场对导带和价带限制势以及载流子有效质量的影响，从而用于精确计算量子点的电子结构．