自组织InAs/GaAs与InGaAs/GaAs量子点生长及退火情况的比较

本文采用MBE进行InAs/GaAs与InGaAs/GaAs量子点的生长,利用RHEED进行实时监测,并利用RHEED强度振荡测量生长速率。对生长的InAs/GaAs和InGaAs/GaAs两种量子点生长过程与退火情况进行对比,观察到当RHEED衍射图像由条纹状变为网格斑点时,InAs所需要的时间远小于InGaAs;高温退火下RHEED衍射图像恢复到条纹状所需要的时间InAs比InGaAs要长。     

1.5微米波段GaAs基异变InAs量子点分子束外延生长

1.55微米波段GaAs基近红外长波长材料在光纤通讯,高频电路和光电集成等领域有潜在的应用价值。本文用分子束外延方法研究了GaAs基异变InAs量子点材料的生长,力图实现在拓展量子点发光波长的同时保持或增加InAs量子点的密度。在实验中,首先优化了In0.15GaAs异变缓冲层的生长,研究了生长温度和退火对减少穿通位错的作用。在此基础上,优化了长波长InAs量子点的生长。最终在GaAs基上获得了温室发光波长在1491nm,半高宽为27.73meV,密度达到4×1010cm-2的InAs量子点。     

Ge基GaAs薄膜和InAs量子点MBE生长研究

采用分子束外延(MBE)法,在优化Ge衬底退火工艺的基础上,通过对比在(001)面偏<111>方向分别为0°、2°、4°和6°的Ge衬底上生长的GaAs薄膜,发现当Ge衬底的偏角为6°时有利于高质量GaAs薄膜的生长;通过改变迁移增强外延(MEE)的生长温度,发现在GaAs成核温度为375℃时,可在6°偏角的Ge衬底上获得质量最好的GaAs薄膜。通过摸索GaAs/Ge衬底上InAs量子点的生长工艺,实现了高效的InAs量子点光致发光,其性能接近GaAs衬底上直接生长的InAs量子点的水平。     

InAs沉积量对InAs/GaAs量子点表面形貌的影响

基于分子束外延(MBE)技术,以反射式高能电子衍射仪(RHEED)作为实时监测工具,在经过Ga液滴刻蚀而具有纳米洞的GaAs衬底上沉积不同厚度的InAs材料形成量子点,并利用扫描隧道显微镜(STM)研究了量子点的形成及分布与InAs沉积量之间的关系。结果表明,在GaAs衬底平坦区,InAs按照SK模式生长,在纳米洞位置,洞内及其周围的台阶会约束量子点的生长成核,而随着InAs沉积量的增加,这种约束会逐渐减小。特别是当InAs沉积量为2ML时,在纳米洞周围会形成尺寸均匀、分布有序且呈环状的量子点结构。     

延长自组织InAs／GaAs量子点发光波长的研究进展

在近几年的InAs／GaAs自组织量子点的研究中，如何荻得1．3～1．55μm。长波长量子点材料是一个很热门的课题。本文综述了各种延长自组织InAs／GaAs量子点发光波长的方法，并提出了实用化的最佳途径。     

量子点2D-3D完整生长过程的Monte Carlo模拟

利用蒙特卡罗模拟方法对GaAs衬底上MBE法自组织生长InAs量子点的过程进行了研究,完成了量子点二维到三维生长完整过程的模拟.充分考虑应力应变的影响因素,首次使用指数函数形式的应力应变模型,使模拟结果更加可靠.通过改变衬底温度, 生长停顿时间,得到了不同条件下量子点生长的计算机模拟图形并对结果进行了讨论.结果发现,适中的温度和较充分的迁移时间有助于生长出高质量的量子点.     

更正

(1)应作者要求更正基金项目编号,2011年第1期第82页自组织InAs/GaAs与InGaAs/GaAs量子点生长及退火情况的比较和2010年第6期第70页不同V/III束流比对GaAs(001)面重构相的影响这两篇论文中的基金项目:国家自然科学基金资助项目(编号由60886001更正为60866001)。     

多周期InGaAs量子点点阵与点链形貌研究

通过分子束外延生长方法,在GaAs(001)衬底上制备生长12周期,16周期,20周期的InGaAs/GaAs量子点,分析了多周期生长的InGaAs/GaAs量子点在16周期下出现较好分布的机理。以及在生长16周期的InGaAs/GaAs量子点下,分析了未退火和退火的初始表面对于量子点分布的影响,未退火处理的衬底生长的InGaAs/GaAs量子点分布更加均匀且有序,量子链延伸得更长。     

温度对InAs/GaAs量子点生长影响的动力学蒙特卡罗模拟

采用动力学蒙特卡罗模型模拟了GaAs应变弛豫图形衬底上InAs量子点阵列生长早期阶段,温度对浸润层之上第一层亚单原子层阶段的影响.通过对生长表面形态、岛平均大小、岛大小分布及其标准差等方面的研究,证明了通过控制温度能够得到大小均匀、排列有序的岛阵列,这对后续量子点生长的定位和尺寸控制有重要影响.     

InAs/GaAs自组织量子点的可控分子束外延生长及其新型光电器件研究北大核心CSCD

半导体量子点因其具有类原子的分立能级结构,可在三维方向上对载流子运动进行束缚,因此被认为是光发射器件(激光器、量子光源等)极具前景的有源物质之一。其器件的性能强烈依赖于量子点材料的品质、光场与量子点偶极子场的有效相互作用等。本文将从半导体InAs/GaAs自组织量子点的可控分子束外延生长调控技术出发,进一步探讨应用于光通信、片上光互联领域的量子点激光器,以及应用于光量子信息领域的高品质量子光源器件。