CdTe/ZnTe应变量子阱的静压光致发光研究,

在77K和0—50kbar静压范围内研究了阱宽分别为m=4.8,12个单原子层的(CdTe)_m/(ZnTe)_n应变量子阱的静压光致发光。在常压下,m=8和12的量子阱的发光峰比m=4的量子阱的发光峰显著变宽。表明在这两个阱中应变已发生弛豫。用Kronig-Penney模型计算的峰值能量证实了这一点。在所测静压范围内峰宽无明显增加。它们的压力系数从m=12的6.81meV/kbar增加到m=4的8.24meV/kbar。计算表明,势垒高度随压力增加而增加是使压力系数随阱宽减小而增加的主要原因。     

CdTe/ZnTe应变量子阱中的浅施主结合能

本文研究了介电常数失配对ＣｄＴｅ／ＺｎＴｅ应变量子阱中浅施主杂质结合能的影响．在有效质量近似下，利用变分方法计算了阱宽、杂质位置及应变对结合能的影响，得到了介电失配使结合能减小的结论     

GaNAs/GaAs量子阱的静压光致发光研究

在 1 5 K和 0～ 9GPa静压范围下测量了 Ga N0 .0 1 5As0 .985/ Ga As量子阱的光致发光谱。观察到了 Ga NAs阱和 Ga As垒的发光 ,发现 Ga NAs阱发光峰随压力的变化比 Ga As垒发光峰要小很多。当压力超过 2 .5 GPa后还观察到了与 Ga As中的 N等电子陷阱有关的一组新发光峰。用二能级模型及测得的 Ga As带边和 N等电子能级的压力行为计算了 Ga NAs发光峰随压力的变化 ,但计算结果与实验结果相差甚大 ,表明二能级模型并不完全适用。对观察到的 Ga NAs发光峰的强度和半宽随压力的变化也进行了简短讨论。     

(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。     

In_xGa_(1-x)As/GaAs应变单量子阱结构的静压光致发光研究

在室温和液氮温度下,0-60kbar范围内对In_xGa(1-x)As/GaAs应变单量子阱结构进行了静压光致发光研究.在室温下,量子阱中发光峰随压力的变化是亚线性的,而在液氮温度下是线性的.阱中发光峰的压力系数比GaAs势垒的小约10％左右.发现对应于导带第二子带的发光峰的压力系数略大于第一子带的.此结果与GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子阱的情况正好相反.     

应变CdTe/Cd_(0.633)Mn_(0.367)Te单量子阱结构的光致发光谱

本文报道应变CdTe／Cd0.633Mn0.367Te单量子阱中光致发光光谱．结合理论计算得到导带不连续因子Qc为0．92±0．01．讨论了量子阱中的能带填充效应．实验发现量子阱中的发光结构在整个测量温度下（20～200K）都为激子跃迁，其线型展宽主要由纵光学声子决定．高温下此量子阱中辐射复合效率降低的主要机制是载流子热激发出势阱，并伴随着在势垒中的非辐射复合．     

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.     

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.     

量子阱材料的电子显微镜及光致发光研究

对GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子阱材料进行的光致发光(PL),横断面透射电子显微镜(XTEM)和反射电子显微镜(REM)的研究结果表明量子阱材料的结构质量对其光电性能有一定影响。另外,也观察到分子束外延对改进异质结界面的平整度有明显作用。     

AlInGaAs/AlGaAs应变量子阱增益特性研究

采用Shu Lien Chuang方法计算了AlInGaAs/AlGaAs应变引起价带中重、轻空穴能量变化曲线,在Harrison模型的基础上详细地计算了AlInGaAs/AlGaAs和GaAs/AlGaAs量子阱电子、空穴子能级分布并且进一步研究了这两种材料在不同注入条件下的线性光增益.进一步计算比较可以得出AlInGaAs/AlGaAs应变量子阱光增益特性要优于GaAs/AlGaAs非应变量子阱增益特性,因此AlInGaAs/AlGaAs应变量子阱半导体材料应用于半导体激光器比传统GaAs/AlGaAs材料更具优势.     

InGaN/GaN和InGaN/AlGaN多量子阱中应变对光致发光特性的影响

对蓝宝石衬底上的InGaN/GaN和InGaN/AlGaN多量子阱结构和经激光剥离去除衬底的InGaN/GaN和InGaN/AlGaN多量子阱结构薄膜样品,进行了光致发光谱、高分辨XRD和喇曼光谱测量.PL测量结果表明,相对于带有蓝宝石衬底的样品,InGaN/GaN多量子阱薄膜样品的PL谱峰值波长发生较小的蓝移,而InGaN/AlGaN多量子阱薄膜样品的PL谱峰值波长发生明显的红移;喇曼光谱的结果表明,激光剥离前后E2模的峰值从569.1减少到567.5cm-1.这说明激光剥离去除衬底使得外延层整体的压应力得到部分释放,但InGaN/GaN与InGaN/AlGaN多量子阱结构中阱层InGaN的应力发生了不同的变化.XRD的结果证实了这一结论.     

InGaN/GaN和InGaN/AlGaN多量子阱中应变对光致发光特性的影响

对蓝宝石衬底上的InGaN/GaN和InGaN/AlGaN多量子阱结构和经激光剥离去除衬底的InGaN/GaN和InGaN/AlGaN多量子阱结构薄膜样品,进行了光致发光谱、高分辨XRD和喇曼光谱测量.PL测量结果表明,相对于带有蓝宝石衬底的样品,InGaN/GaN多量子阱薄膜样品的PL谱峰值波长发生较小的蓝移,而InGaN/AlGaN多量子阱薄膜样品的PL谱峰值波长发生明显的红移;喇曼光谱的结果表明,激光剥离前后E2模的峰值从569.1减少到567.5cm-1.这说明激光剥离去除衬底使得外延层整体的压应力得到部分释放,但InGaN/GaN与InGaN/AlGaN多量子阱结构中阱层InGaN的应力发生了不同的变化.XRD的结果证实了这一结论.     

InGaAs/GaAs/AlGaAs应变量子阱激光器

优化设计了既能实现较小垂直方向远场发散角,又能降低腔面光功率密度的ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ应变层量子阱激光器,并计算了该结构激光器实现基横模工作的脊形波导结构参数。利用分子束外延生长了ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ应变量子阱激光器材料并研制出基横模输出功率大于１４０ｍＷ,激射波长为９８０ｎｍ的脊形波导应变量子阱激光器,其微分量子效率为０．８Ｗ／Ａ,垂直和平行结平面方向远场发散角分别为２８°和６．８°     

InGaN/GaN 和 InGaN/AlGaN 多量子阱中应变对光致发光特性的影响

对蓝宝石衬底上的InGaN/GaN和InGaN/AlGaN多量子阱结构和经激光剥离去除衬底的InGaN/GaN和InGaN/AlGaN多量子阱结构薄膜样品，进行了光致发光谱、高分辨XRD和喇曼光谱测量. PL测量结果表明，相对于带有蓝宝石衬底的样品，InGaN/GaN多量子阱薄膜样品的PL谱峰值波长发生较小的蓝移，而InGaN/AlGaN多量子阱薄膜样品的PL谱峰值波长发生明显的红移；喇曼光谱的结果表明，激光剥离前后E2模的峰值从569.1减少到567.5cm-1. 这说明激光剥离去除衬底使得外延层整体的压应力得到部分释放，但InGaN/GaN与InGaN/AlGaN多量子阱结构中阱层InGaN的应力发生了不同的变化. XRD的结果证实了这一结论.     

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。     

应变GaInNAs/GaAs量子阱光增益特性研究

采用近似方法对GaInNAs材料的能带结构进行了分析,并计算了应变GaInNAs/GaAs量子阱能级,在此基础上进一步计算了应变GaInNAs/GaAs量子阱的材料光增益谱.对计算结果的分析表明,应变GaInNAs/GaAs量子阱材料是一种可以应用于1 300 nm波段的新型长波长半导体光电子材料.     

MBE GaAs/AlAs多量子阱结构的光致发光谱

用国产 MBE设备生长的不掺杂 GaAs/AlAs多量子阱(MQW)结构,在 4.2 K光荧光谱中观测到一条特殊的光谱线——I线.其半高宽为 6.5—9meV,发光较强,位于体 GaAs的带间跃迁与自由电子到C受主跃迁之间.其峰值能量随激发强度的增加移向高能端,并与激发强度的对数呈线性关系.其光强随温度的升高而减小,约在 15 K消失.     

InGaAs/AlGaAs应变量子阱激光器的可靠性

利用分子束外延方法研制的ＩｎＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ应变量子阱激光器外延材料制备了窄条型脊型波导结构量子阱激光器件．通过对其５０℃高温加速老化,检测了器件的可靠性,并对器件中存在的三种典型退化行为,即快速退化、慢退化和端面光学灾变损伤进行了分析与研究．     

InAsP/InGaP应变补偿量子阱的研究进展

本文概述了近年来 In As P/ In Ga P应变补偿量子阱的研究与进展 ,从材料结构、界面质量、器件、存在问题及应用前景等方面对其进行了较为详细的叙述。界面质量的研究表明 ,In P薄层的引入有助于改善界面的质量 ,提高器件的性能 ,不失为继续研究的方向。     

Cd1-xMnxTe/CdTe抛物量子阱内激子结合能的研究

在有效质量近似下采用变分法计算了Cd1-xMnxTe/CdTe抛物量子阱内不同Mn组分下激子的结合能,给出了结合能在不同Mn组分下随阱宽、垒宽、外加电场的变化情况。 结果表明:激子结合能是阱宽的一个非单调函数,随阱宽的变化呈现先增加后减小的趋势,而且随着Mn组分增大, 激子结合能达到最大值的阱宽相应变小, 这与材料的带隙改变有关;激子结合能随垒宽逐渐增大然后趋于稳定值,这与波函数向垒中的渗透有关;在一定范围内电场对激子结合能的影响很小,而且Mn组分越大对激子结合能影响越小,但电场强度较大时会破坏激子效应。计算结果可以对基于半导体抛物形量子阱发光器件设计制作提供一些理论依据。