不同阱宽的In_xGa_(1-X)As/GaAs应变量子阱的压力行为

在77K下测量了不同阱宽(30-160A)的In_xCa_(1-x)As/GaAs应变量子阱的静压下光致发光谱.静压范围为0-60kbar.发现导带第一子带到重空穴第一子带的激子发光峰的压力系数从 160A阱的 9.74meV/kbat增加到 30A 阱的 10.12meV/kbar.计算表明,阱变窄时电子波函数向压力系数较大的势垒层中的逐步扩展是压力系数随阱宽变小而增加的原因之一.在压力超过50kbar后观察到两个与间接跃迁有关的发光峰.     

In_(0.15)Ga_(0.85)As/GaAs和GaAs/Al_(0.3)Ga_(0.7)As量子阱的静压下光致发光的对照研究

在77K,0—60kbar范围内对在同一衬底上生长的In_(0.15)Ga_(0.85)As/GaAs和GaAs/Al_(0.3)Ga_(0.7)As量子阱的静压下的光致发光进行了对照研究。在GaAs/Al_(0.3)Ga_(0.7)As量子阱中同时观察到导带到轻重空穴子带的跃迁。而在In_(0.15)Ga_(0.85)As/GaAs阱中只观察到导带到重空穴子带的跃迁。与GaAs/Al_(0.3)Ga_(0.7)As的情况相反,In_(0.15)Ga_(0.85)As/GaAs 量子阱的光致发光峰的压力系数随阱宽的减小而增加。在压力大于48kbar时观察到多个与间接跃迁有关的发光峰,对此进行了简短的讨论。     

Al_xGa_(1-x)As-GaAs多层量子阱结构的流体静压光荧光研究

本文对Al_xGa_(1-x)As-GaAs多层量子阱结构的子带间跃迁能的压力关系做了77K低温下的光荧光光谱研究.实验结果表明,未掺杂的量子阱的非本征发光主要来自缺陷的束缚激子d~ox.d~ox束缚激子态在量子阱中的压力系数(5meV/kbar)与体材料中的压力系数(2.7meV/kbar)的比较表明,在量子阱中深中心发生了浅化.通过对不同子带间跃迁能的压力关系测量给出了GaAs Γ谷相应能量点的压力系数,结果表明Γ谷并不是以同一压力系数移动的刚性球.最后测量了量子阱的发光强度随压力的变化.     

优质量子阱的MBE生长和性能研究

利用国产MBE没备,选择合适的生长参数,获得优质的GaAs/Al_xGa(1-x)As量子阱结构。对共性能和结构参数进行了光荧光测量,荧光峰的形状和温度特性是衡量量子阱质量的重要判据。对n=1的自由激子荧光峰形状进行的讨论和模型分析推得:量子阱界面的平整度达到了单原子层起伏。荧光峰的温度特性表明样品从低温到室温都能保持激子发光特性,量子阱样品的主要性能可与国际水平相媲美。     

In0.15Ga0.85As／GaAs多量子阱子能带跃迁压力效应

用光调制吸收光谱方法在不同压力条件下研究了In_(0.15)Ga_(0.85)As/GaAs应变多量子阱的子能带跃迁,发现子能带跃迁能量随压力的变化行为与构成量子阱的组成体材料带间跃迁能量的变化相似,并且子能带跃迁能量压力系数与量子阱的宽度有关。还讨论了压力可能引起的导带不连续率的变化和In_(0.15) Ga_(0.85)As应变层的临界厚度。     

快速热退火对高应变InGaAs/Ga As量子阱的影响

用固态分子束外延技术生长了高应变In0.45Ga0.55As/GaAs量子阱材料. 研究了快速热退火对高应变InGaAs/GaAs量子阱材料光学性质的影响. 本文采用假设InGaAs/GaAs量子阱中的In-Ga原子扩散为误差函数扩散并解任意形状量子阱的薛定谔方程的方法，对不同退火温度下InGaAs/GaAs量子阱室温光致发光峰值波长拟合，得到了In原子在高应变InGaAs/GaAs量子阱中的扩散系数以及扩散激活能（0.88eV) .     

快速热退火对高应变InGaAs/GaAs量子阱的影响

用固态分子束外延技术生长了高应变In045Ga0.55 As/GaAs量子阱材料.研究了快速热退火对高应变InGaAs/GaAs量子阱材料光学性质的影响.本文采用假设InGaAs/GaAs量子阱中的In-Ga原子扩散为误差函数扩散并解任意形状量子阱的薛定谔方程的方法,对不同退火温度下InGaAs/GaAs量子阱室温光致发光峰值波长拟合,得到了In原子在高应变InGaAs/GaAs量子阱中的扩散系数以及扩散激活能(0.88eV).     

垂直电场中GaAs-Ga_(1-x)Al_xAs量子阱内类氢杂质束缚能计算

在有效质量近似下,研究电场对GaAs-Ga_(1-x)Al_xAs量子阱子带和类氢杂质束缚能的影响.计算中考虑到了GaAs和Ga_(1-x)Al_xAs中的电子具有不同的有效质量和不同的介电常数.数值计算结果表明,GaAs和Ga_(1-x)Al_xAs中电子有效质量的差异将对电子子带产生较大影响;在阱宽较小时(约10A左右),垂直电场对量子阱内类氢杂质束缚能影响较大.     

AlGaAs/GaAs-MQW激光器光增益谱理论和实验

本文简明地描述了由载流子带内弛豫加宽的半经典的密度矩阵理论.根据该理论计算了AlGaAs/GaAs多量子阱激光器的线性偏振光增益及量子阱宽L_x、Al_xGa_(1-x)As势垒层x值和带内弛豫时间τ_(in)对TE增益的影响.实验测量了多量子阱激光器的偏振光增益谱.理论与实验进行了比较.     

半导体、准分子激光器

本文报导作者在美国佛罗里达大学用MBE生长技术研制品格匹配的Al_x Ga_(1-x)As/GaAs单量子阱激光器,波长为820～850nm和In_x Ga_(1-x)As/GaAs应变层单量子阱激光器,波长为900～1100nm,通过理论分析和MBE生     

Characterization of GaNxAs1-x Alloy Grown on GaAs by Molecular Beam Epitaxy

The GaNxAs1-x alloy has been investigated which is grown on GaAs (100) substrate by molecular beam epitaxy with a DC-plasma nitrogen source. The samples are characterized by high resolution X-ray diffraction (HRXRD) and low temperature photoluminescence (PL) measurements. Both HRXRD and PL measurements demonstrate that the crystalline and optical qualities of GaNxAs1-x alloy degrade rapidly with the increase of N composition. The nitrogen composition of 4.5 % can be obtained in GaNxAs1-x/GaAs quantum well by optimizing growth conditions,through which a photoluminescence peak of 1201nm is observed at a low temperature (10 K). The dependence of GaNxAs1-x band gap energy on the nitrogen composition in this investigation corresponds very well with that of the theoretical one based on the dielectric model when considering the effect of the strain. At the same time,we also demonstrate that the bowing parameter of GaNxAs1-x alloy is composition dependent.     

Characterization of GaNxAs1-x Alloy Grown on GaAs by Molecular Beam Epitaxy

Ga Nx As1 - x,the combination of small amount of nitrogen and Ga As,has beenexperimentally observed with the band gaps several hundreds me V lower than that ofGa As[1～ 4] .The alloy has attracted considerable attention in the applicat...     

分子束外延ZnSe/ZnS_xSe_(1-x)超晶格光学特性

用分子束外延方法在 Ga As(10 0 )衬底上生长了高质量的 Zn Se/ Zn Sx Se1 - x(x=0 .12 )超晶格结构 ,通过 X射线衍射谱和光致发光谱 ,对其结构特性和光学特性进行了研究 .结果表明 :在 4 .4 K温度下 ,超晶格样品显示较强的蓝光发射 ,主发光峰对应于阱层 Zn Se的基态电子到重空穴基态的自由激子跃迁 ,而且其峰位相对于 Zn Se薄膜的自由激子峰有明显蓝移 .从理论上分析计算了由应变和量子限制效应引起的自由激子峰位移动 ,理论和实验结果相吻合     

分子束外延ZnSe/ZnSxSe1-x超晶格光学特性

用分子束外延方法在GaAs(100)衬底上生长了高质量的ZnSe/ZnSxSe1-x(x=0.12)超晶格结构，通过X射线衍射谱和光致发光谱，对其结构特性和光学特性进行了研究。结果表明：在4．4K温度下，超晶格样品显示较强的蓝光发射，主发光峰对应于阱层ZnSe的基态电子到重空穴基态的自由激子跃迁，而且其峰位相对于ZnSe薄膜的自由激子峰有明显蓝移。从理论上分析计算了由变就和量子限制效应引起的自由激妇峰位移动，理论和实验结果相吻合。     

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％。     

In_xGa_（1－x）As／Al_yGa（1－y）As多量子阱的高压光致发光研究

用金刚石对顶砧压力装置在液氮温度下和０～４ＧＰａ的压力范围内测量了不同阱宽（１．７～１１．０ｎｍ）的ＩｎｘＧａ（１－ｘ）Ａｓ／Ａｌ（１－ｙ）Ｇａ（１－ｙ）Ａｓ（ｘ，ｙ＝０．１５，０；０．１５，０．３３；０，０．３３）多量子阱的静压光致发光谱，发现在Ｉｎ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ／ＧａＡｓ多量子阱中导带第一子带到重空穴第一子带间激子跃迁产生的光致发光峰能量的压力系数随阱宽的增加而减小，在Ｉｎ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ／Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓ和ＧａＡｓ／Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓ多量子阱中相应发光峰的压力系数随附宽的增加而增加．根据Ｋｒｏｎｉｙ－Ｐｅｎｎｅｙ模型计算了发光峰能量的压力系数随阱宽的变化关系，结果表明导带不连续性随压力的增加（减小）及电子有效质量随压力的增加是压力系数随阱宽增加而减小（增加）的主要原因．     

Influence of growth temperatures on the quality of InGaAs/GaAs quantum well structure grown on Ge substrate by molecular beam epitaxy

Molecular beam epitaxy growth of an In_xGa_1-xAs/GaAs quantum well（QW） structure（x equals to 0.17 or 0.3） on offcut（100） Ge substrate has been investigated.The samples were characterized by atomic force microscopy,photoluminescence（PL）,and high resolution transmission electron microscopy.High temperature annealing of the Ge substrate is necessary to grow GaAs buffer layer without anti-phase domains.During the subsequent growth of the GaAs buffer layer and an In_xGa_1-xAs/GaAs QW structure,temperature plays a key role. The mechanism by which temperature influences the material quality is discussed.High quality In_xGa_1-x As/GaAs QW structure samples on Ge substrate with high PL intensity,narrow PL linewidth and flat surface morphology have been achieved by optimizing growth temperatures.Our results show promising device applications forⅢ-Ⅴcompound semiconductor materials grown on Ge substrates.     

应用于1.55 微米的高含氮量GaInNAs/GaAs单量子阱的光激反射和光激发光的研究

用光的反射光谱和光的光致发光光谱的测量对Ga0.69In0.31NxAs1-x/GaAs 的单量子阱的光学特性作了研究,在单量子阱的反射光谱中,观察到 GaAs 能隙之上的 Franz-Keldysh 振荡和来源于量子阱区的各种类激子跃迁,Franz-Keldysh 振荡确定量子阱的内建电场并发现它是随 N 的浓度增加而增加;反射信号随样品中氮耦合增强而减弱,因为温度降低时载流子的定域作用导致调制效应的弱化.激子跃迁的能量和温度关系按照 Varshni 和爱因斯坦一玻司方程作了研究,在 PL 谱中观察到的 11H 跃迁能量和谱线展宽的温度反常关系解释为起源于氮耦合所引起的定域态,这种样品的谱线特征为随氮成份增加出现红移,氮结合作用的另一个结果是晶体的性质严重退化,明显地表现线宽受温度的影响增大.总之,氮引进系统会观察到GaAs 边带以上的 FkO 导致内建场增大,有低温时高激发态叠加并屏闭在定域态上的部分调制外场作用的倾向.PL 峰能量和线宽对温度的反常关系可以理解为由氮的结合作用引起的形成定域态和去除定域态的竞争结果.