Zn1—xMnxSe／ZnSe应变超晶格的分子束外延生长及特性研究

用分子束外延方法在ＧａＡｓ（１００）衬底上成功生长了高质量的Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ／ＺｎＳｅ（ｘ＝０．１６，ｘ＝０．１４）超晶格结构，用Ｘ射线衍身 喇曼散射对其结构，应变分布以及光散射性能进行了研究，江超晶格的总厚度大于最度是格将完全弛豫至一个新的平衡晶格常数，此时在（１００）平面，ＺｎＳｅ阱层受到张应变，而Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ垒层受到压变应。从而，导致其喇曼光谱中，ＺｎＳｅ Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ垒     

ZnTe-ZnSe应力超晶格的喇曼散射

喇曼散射对于研究晶体结构,特别是对超晶格中的应力场,是一种有力的方法.通过对声子带的测量,可以确定超晶格层的应力强度.日本大阪大学 Nakashima 等人测试了 ZnTe-ZnSe 超晶格结构的喇曼散射,以分析结构的质量和应力状态.作者的十六个样品中 ZnTe 和 ZnSe 分别具有不同的厚度.ZnTe 层:ds_e=5～50(?),ZnTe 层 dr_e=5～50(?)。样品用热壁外延方法(HWE)生长在(100)GaAs 衬底上。当衬底     

CdTe/ZnTe超晶格的多声子共振喇曼谱研究

用共振喇曼散射研究了CdTe/ZnTe应变层超晶格的多声子谱.实验结果表明,我们首次观察到了多达10级的ZnTeLO的多声子喇曼散射,和反映超晶格结构的子带跃迁介入多声子共振喇曼散射过程的实验现象.     

(CdTe)_m(ZnTe)_n-ZnTe多量子阱结构的静压光致发光和共振喇曼散射研究

(CdTe)_m(ZnTe)_n-ZnTe多量子阱是由(CdTe)_m(ZnTe)_n短周期超晶格限制在ZnTe势垒中组成的新结构。它可以提高CdTe/ZnTe异质生长的临界厚度。静压下的光致发光研究表明加压后(CdTe)_m(ZnTe)_n超晶格和ZnTe势垒层的光致发光峰分别以8.80和 9.47meV/kbar的速率向高能移动。利用这种静压下的带隙变化,实现了与514.5和488.0nm激发光的共振喇曼散射。观察到高达4阶的多声子共振喇曼散射。并发现与(CdTe)_m(ZnTe)_n超晶格共振时的类ZnTe LO声子模频率比与ZnTe热垒共振时的ZnTe LO声子频率低1.4cm~(-1)。反映了在(CdTe)_m(ZnTe)_n超晶格中LO声子的局域效应。     

Ge/Si超晶格喇曼谱研究

我们用喇曼光散射的方法,观察了应变层超晶格的折迭声学声子,从而验证了材料的超晶格多层结构.将实验中观察到的频率和理论计算值进行比较表明,所研究样品的标称值和喇曼实验是基本相符合的.根据光学限制模的频率移动,估算了超晶格样品中Ge层和Si层的应变分布.     

静压下（CdSe）m／（ZnSe）n—ZnSe超短周期超晶格量子阱的共振…

在静压和液氮温度下观察到（ＣｄＳｅ）ｍ／（ＺｎＳｅ）ｎ短周期超晶格中重空穴激子的复合发光和多达４阶的类ＺｎＳｅＬＯ多声子喇曼散射，并观察到厚ＺｎＳｅ势垒层的带边发光和限制在厚势垒层中的类ＺｎＳｅＬＯ声子散射。结果表明，加压后（ＣｄＳｅ）ｍ／（ＺｎＳｅ）ｎ短周期超晶格中的类ＺｎＳｅ的１ＬＯ和２ＬＯ声子模频率分别以３．７６和７．１１ｃｍ＾－１／ＧＰａ的速率向高频方向移动，超晶格阱层光致发光峰的压力系数     

非对称耦合量子阱ZnCdSe/ZnSe的喇曼散射谱与非线性光学特性

采用荧光光谱和喇曼散射谱对非对称Ⅱ一Ⅵ族耦合多量子阱Zn1-xCdxSe／ZaSe的结构进行了表征，并对它的非线性光学特性进行了研究。实验中观察到了比较明显的量子阱荧光峰：在喇曼散射谱中观察到了分别对应于与ZnCdSe窄阱和宽阱的一级限制光学模LO1(Lowe Well)和LOI(Wide Well)，及对应于ZnSe／GaAs界面的声子和等离子体的耦合模。实验发现二次谐波信号的强度随着阱间耦合的增强而增强，说明非对称量子阱(AQW)的耦合效应存在一阈值．与理论结果相一致。     

InGaN/GaN量子阱结构的应变状态与微结构、物理性能关系的研究

应变普遍存在于失配系统中，包括晶格、热膨胀系数以及扩散系数等失配，其状态即应变是否弛豫及弛豫程度与物理性能密切相关。量子阱或超晶格的晶格应变弛豫发生的临界厚度问题是关系到器件设计、材料制备的基本问题，虽然从理论上已提出了多种计算模型，但不同的模型所计算出的结果差别很大，且不同的模型所使用的范围尚不确定。这就激发了从实验上予以研究的要求。另外，含N的Ⅲ-Ⅴ族究竟适用何种模型尚无定论，且对其弛豫行为以及对性能的影响缺乏细致的研究。本文应用高分辨X射线衍射和透射电子显微技术研究了InGaN／GaN量子阱结构的应变弛豫临界厚度、行为以及对物理性能的影响。得出InGaN／GaN量子阱结构的应变弛豫临界厚度更适合基于介稳外延半导体结构应变弛豫的Fischer模型；失配位错为纯刃型位错，可通过滑移面的改变而形成穿透位错；弛豫发生后，非常明显地影响发光性能，尤其是室温下的发光性能。     

GaAs(100)衬底上热壁外延生长的ZnSe薄膜光学声子散射光谱研究

本文给出n型GaAs(100)衬底上热壁外延生长的Znse薄膜室温喇曼散射分析.Znse纵光学(LO)声子喇曼峰的线宽测量表明作者已在GaAs(100)衬底上用封闭式热壁外延法长出了高质量ZnSe单晶膜.较差质量外延膜在背散射喇曼谱中出现的横光学(TO)声子峰被归之于外延膜生长过程中与孪生有关的微观取向错误的出现.首次在意到GaAs表面化学腐蚀处理使n型GaAs的LO声子-等离子激元耦合模喇曼强度有成倍提高,并证明这是因为化学腐蚀使GaAs表面氧化层厚度减小,增加了入射激光束在GaAs基质材料中的穿透深度.     

用喇曼光谱表征锗硅应变层超晶格

对Ge_xSi_(1-x)/Si超晶格的喇曼光谱研究表明,这类样品中各层间的应力分配取决于缓冲层组分。合金层中的Ge—Si峰峰移δω随组分x或应变ε作线性变化。对Ge_n/Si_n(n为原子层数)超晶格的喇曼光谱研究表明,在n=4的超薄层超晶格中,锗硅界面互混程度较小,并发现样品的生长温度对其质量有决定性影响。     

Si_（1—x）Gex／Si应变层超晶格的结构稳定性研究

利用喇曼散射谱研究了Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ合金型超晶格的结构热稳定性．对超晶格中折叠声学模和各类光学模的散射谱所作的定量分析表明：在８００℃下退火１０分钟，超晶格中由于原子互扩散引起的界面展宽已经非常严重；相比之下，晶格弛豫的大小与材料的生长条件有关．对较低温度（４００℃）下生长的超晶格，晶格弛豫量并不大，仅为１６％．同时，我们也从理论上证实并且在实验上观察到：折叠声学模的带隙随超晶格界面展宽而减小．     

ZnSe-ZnS超晶格材料的光学特性

本文首次报道了ZnSe-ZnS应变层超晶格的分子束外延生长.对材料进行了光荧光谱、远红外反射谱及喇曼光谱测量.得到了激子发射峰的移动随ZnSe阱宽及温度的变化以及发射峰半宽随温度的变化.首次在室温下测量到该材料的三级纵声学声子折叠模.通过对远红外反射谱的计算机拟合,确定了ZnSe、ZnS材料的几个基本声子参数.我们还首次在室温下观测到ZnSe-ZnS多量子阱标准具有明显的脉冲压缩效应.     

Ge_（0．5）Si_（0．5）／Si应变层超晶格材料退火稳定性的X射线双晶衍射研究

本文通过Ｘ射线双晶衍射和计算机模拟摇摆曲线方法研究了在Ｓｉ（００１）上生长的ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ（ｘ≈０．４６）应变层超晶格在不同退火条件下的稳定性和结构变化，结果表明：在退火过程中，应变层发生了应变弛豫，其弛豫时间常数与退火温度有关，弛豫的激活能为０．５５ｅＶ．同时，退火过程中超晶格的层与层之间发生了互扩散，直至为均一成份的合金层，平均扩散激活能为２．７ｅＶ，９５０℃时的扩散系数ＤＴ＝９５０℃＝１．１e－２０ｍ２／ｓ．在退火过程中外延层的晶体完整性明显下降．     

ZnSe-ZnTe应变层超晶格(SLS)的结构与光谱特性

对用分子束外延生长的ZnSe-ZnTe应变层超晶格进行了俄歇电子能谱、透射电镜及喇曼散射等分析测试,结果表明材料具有良好的结构与光谱特性。     

亚稳态Ge_xSi_(1-x)/Si单量子阱的缺陷性质

对于处在亚稳态生长区域内阱宽为15um锗组分x=0．25、0．33、0．40的单量子阱样品，及阱宽相同x=0．45、0．53的单量子阱样品，首先通过喇曼光谱测量了样品的应变弛豫程度，发现当锗组分增加到X≥0．45时，其应变开始逐渐弛豫，然后通过测量深能组瞬态谱（DLTS），研究应变弛豫程度不同的样品中形成的缺陷性质。在X=0.25、0.33、0．40样品中均可以观察到量子阱中载流子发射产生的DLTS峰，由它求得的能带们移值与理论预计值符合。对于X=0．45、0．53样品阱中载流子发射信号已被缺陷信号淹没，表明此时样品的缺陷浓度很大。相应的缺陷情况是：对于应变未弛豫的样品（X=0．25），DLTS测得的缺陷为一点缺陷；对于应变基本未弛豫的样品（X=0．33、0．40）DLTS测得的缺陷主要为一组界面缺陷；而应变部分弛豫的样品（X=0．45、0．53），DLTS测得的缺陷与前三种样品不同，样品的缺陷可能与形成的穿透位错有关。通过电化学腐蚀，可以确定这些缺陷均位于异质界面附近。     

静压下（CdSe）_m／（ZnSe）_n－ZnSe超短周期超晶格量子阱的共振喇曼散射研究

在静压和液氮温度下观察到（ＣｄＳｅ）ｍ／（ＺｎＳｅ）ｎ短周期超晶格中重空穴激子的复合发光和多达４阶的类ＺｎＳｅＬＯ多声子喇曼散射，并观察到厚ＺｎＳｅ势垒层的带边发光和限制在厚势垒层中的类ＺｎＳｅＬＯ声子散射．结果表明，加压后（ＣｄＳｅ）ｍ／（ＺｎＳｅ）ｎ短周期超晶格中的类ＺｎＳｅ的１ＬＯ和２ＬＯ声子模频率分别以３．７６和７．１１ｃｍ－１／ＧＰａ的速率向高频方向移动，超晶格阱层光致发光峰的压力系数为５９．８ｍｅＶ／ＧＰａ．与（ＣｄＳｅ）ｍ／（ＺｎＳｅ）ｎ短周期超晶格共振时的类ＺｎＳｅ１ＬＯ声子模频率比与ＺｎＳｅ势垒层共振时的类ＺｎＳｅ１ＬＯ声子模频率低２．０ｃｍ－１，反映了（ＣｄＳｅ）ｍ／（ＺｎＳｅ）ｎ短周期超晶格中ＬＯ声子的限制效应     

ZnTe／Zn1—xMnxTe超晶格的喇曼散射

在１３～３００Ｋ温度下研究了稀磁半导体ＺｎＴｅ／Ｚｎ１－ｘＭｎｘＴｅ超晶格的喇曼散射，观测到多个声子喇曼峰．在近共振条件下，峰的强度增强，线宽显著变窄，并观测到更多不同声子组合的喇曼散射峰．计算和分析了超晶格中应力引起的声子频移，与实验结果一致．还分析讨论了观测到的宏观界面模     

［（Cdse）_m（ZnSe）_n］_p－Znse多量子阱中的多声子散射

对用原子层外延方法，在［００１］晶向ＧａＡｓ衬底上生长的［（Ｃｄｓｅ）ｍ（Ｚｎｓｅ）ｎ］ｐ－ＺｎＳｅ应变量子阱结构，在１０～３００Ｋ温度范围内测量了喇曼散射光谱，观察到两种类ＺｎＳｅＬＯ声子限制模．利用改变样品温度和入射光能量实现了共振喇曼散射，观察到高达７阶的类ＺｎＳｅＬＯ声子模．并讨论了多声子喇曼散射和热萤光过程的区别．     

MBE InGaAs/GaAs外延层晶胞弛豫直接测量的X射线双晶衍射方法

本文采用了以解理面为衍射基面，直接测量水平弛豫的方法测量了InxGa1-xAs（衬底为GaAs，x～0．1）外延层的应变及其弛豫状态．在以解理面为衍射基面的衍射曲线上清楚地观测到了衬底峰与外延峰的分裂．表明当InGaAs层厚度较厚（～2μm）时，InGaAs外延层与衬底GaAs已处于非共格生长状态，同时发现大失配的InGaAs晶胞并没有完全弛豫恢复到自由状态．其平行于表面法线的晶格参数略大于垂直方向上的晶格参数（△a／a～10-3）．并且晶胞在弛豫过程中产生了切向应变．在考虑了切向应变的基础上准确地确定出了InGaAs层的In组分x．     

ZnSeTe／ZnSe量子阱中Te等电子陷阱的静压光子发光谱研究

测量了ZnSe0.92Te0.08/ZnSe超晶格量子阱材料在77K时0-7.8GPa静压下的光致发光谱。观察到ZnSe0.92Te0.08阱层中Te等电子陷阱上的束缚洋鬼子发光，发现它的压力系数比ZnSe带边发光的压力系数小的约50%，表明Te等电子陷阱对激子的束缚势是相当局域的。还观察到了激子在ZnSe0.92Te0.08阱层中的Te等电子陷阱能级与相邻（CdSe)1/(ZnSe)3短周期超晶格之间的转移现象。