量子阱中Be受主的光致发光

报道了掺杂在GaAs体材料中和δ掺杂在一系列GaAs/AlAs多量子阱中的Be受主带间跃迁的光致发光. 实验所用样品,GaAs体材料中均匀掺杂Be受主的外延单层和一系列量子阱宽度从3到20nm,并在量子阱中央进行了Be受主δ掺杂的GaAs/AlAs多量子阱样品都是通过分子束外延技术制备的. 在4,20,40,80及120K不同温度下,分别对上述样品进行了光致发光谱的测量,清楚地观察到了受主束缚激子从1S3/2(Γ6)基态到同种宇称2S3/2(Γ6)激发态的两空穴跃迁,并从实验上得到了不同量子阱宽度下Be受主从1S3/2(Γ6)到2S3/2(Γ6)态的带间跃迁能量. 理论上利用变分原理,在单带有效质量模型和包络函数近似下,数值计算了Be受主1S3/2(Γ6)→2S3/2(Γ6)的跃迁能量随量子阱宽度的变化关系,比较发现理论计算和实验结果符合较好.     

量子阱中Be受主的光致发光

报道了掺杂在GaAs体材料中和δ掺杂在一系列GaAs/AlAs多量子阱中的Be受主带间跃迁的光致发光.实验所用样品,GaAs体材料中均匀掺杂Be受主的外延单层和一系列量子阱宽度从3到20nm,并在量子阱中央进行了Be受主δ掺杂的GaAs/AlAs多量子阱样品都是通过分子束外延技术制备的.在4,20,40,80及120K不同温度下,分别对上述样品进行了光致发光谱的测量,清楚地观察到了受主束缚激子从1S3/2(Γ6)基态到同种宇称2S3/2(Γ6)激发态的两空穴跃迁,并从实验上得到了不同量子阱宽度下Be受主从1S3/2(Γ6)到2S3/2(Γ6)态的带间跃迁能量.理论上利用变分原理,在单带有效质量模型和包络函数近似下,数值计算了Be受主1S3/2(Γ6)→2S3/2(Γ6)的跃迁能量随量子阱宽度的变化关系,比较发现理论计算和实验结果符合较好.     

Siδ掺杂GaAs多量子阱的磁量子输运

使用ＭＢＥ技术低温生长了含有３个Ｓｉδ掺杂层的ＧａＡｓ外延片，形成三量子阱结构。在４．２～３００Ｋ温区０．１Ｔ的电磁铁上测量了样品载流子浓度和迁移率随温度的变化。在０．３～４．２Ｋ（＾３Ｈｅ温区）和０～７Ｔ强磁场下测量了样品的横向磁阻、纵向磁阻和霍尔电阻。观察到了横向磁阻的ＳｄＨ振荡和纵向磁阻的抗磁ＳｄＨ振荡。根据实验结果着重讨论了纵向磁阻振荡的起源以及霍尔振荡的含义，简单分析了δ掺杂二维电子气中     

GaAs/AlGaAs多量子阱材料差分反射光谱

介绍了一种新型的空间调制光谱技术差分反射(DR)光谱技术.利用振动光束差分反射测试系统,获得了GaAs/AlGaAs多量子阱材料的DR谱,初步分析了DR信号的产生机制.通过与材料的PR谱及反射光谱的一阶微商谱比较分析,论证了DR光谱技术用于多量子阱量子化跃迁观测的理论可行性,并从实验角度证明了GaAs/AlGaAs多量子阱材料的DR谱具有反射率谱对能量的一阶微商线型特征.     

GaAs/AlGaAs多量子阱材料差分反射光谱

介绍了一种新型的空间调制光谱技术—差分反射 ( DR)光谱技术 .利用振动光束差分反射测试系统 ,获得了 Ga As/Al Ga As多量子阱材料的 DR谱 ,初步分析了 DR信号的产生机制 .通过与材料的 PR谱及反射光谱的一阶微商谱比较分析 ,论证了 DR光谱技术用于多量子阱量子化跃迁观测的理论可行性 ,并从实验角度证明了 Ga As/Al Ga As多量子阱材料的 DR谱具有反射率谱对能量的一阶微商线型特征     

ZnMgSe/ZnCdSe多量子阱的光学性质

通过光致发光 (PL)和拉曼 (Raman)光谱研究了分子束外延 (MBE)生长的 Zn Mg Se/ Zn Cd Se多量子阱的光学性质。在 80 K到 3 0 0 K温度范围内 ,观测到了 PL光谱中来自量子阱的自由激子发光 ,通过发光强度与温度的变化关系 ,计算了激子束缚能。结果表明在 Zn Mg Se/ Zn Cd Se多量子阱 (MQWs)势垒层中 ,Mg的引进增强了量子阱的限制效应 ,导致激子具有较好的二维特性。在室温下的 Raman光谱中观测到了多级纵光学声子(LO)和横光学声子 (TO)的限制模 ,表明多层结构具有较高的质量     

量子阱中δ掺杂的光谱特性

用δ掺杂的方法实现了Be受主在量子阱边界和阱中央的分布,并用光致发光实验证实了这种掺杂的实际效果。第一次用人为的实验方法证实了量子阱中杂质态密度分布的有关理论计算结果。     

关于多量子阱光谱的部分相干模型计算

详细探讨了多层膜反射光谱的理论计算.考虑了在实际光谱测量中光源有限相于长度对膜层和衬底结构样品的影响,提出了一种简易实用计算方法,并在相应的实验光谱计算中显示出这种方法的优越性.     

赝形δ掺杂AlGaAs/InGaAs/GaAs量子阱的光致发光性质研究

测量了一系列不同隔离层(spacer)厚度、阱宽和硅δ掺杂浓度的单边掺杂的赝形高电子迁移率晶体管(p-HEMTs)量子阱的变温和变激发功率光致发光谱,详细研究了(el-hh1)和(e2-hh1)两个发光峰之间的动态竞争发光机制,并运用有限差分法自洽求解薛定谔方程和泊松方程以得出电子限制势、子带能级以及相应的电子包络波函数、子带占据几率和δ掺杂电子转移效率,研究了两个峰的相对积分发光强度随隔离层厚度、阱宽和δ掺杂浓度的变化.     

GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子阱红外探测器光谱特性的研究

采用MBE法制备了不同结构参数及不同阱中掺杂浓度的GaAs/AlxGa1-xAs量子阱红外探测器外延材料。通过对量子阱红外探测器材料特性和器件特性的实验测试及理论分析,研究了量子阱红外探测器的响应光谱特性,并通过薛定谔方程和泊松方程的求解,对掺杂对量子阱能级的影响做了研究。结果表明,由于应力导致的能带非抛物线性使得阱中能级发生了变化,从而引起吸收峰向高能方向发生了漂移,而阱中进行适度的掺杂没有对量子阱能级造成影响,光致发光谱实验结果与之吻合较好。在光电流谱的实验分析基础之上,分析了量子阱阱宽、Al组分与峰值探测波长λ的关系,为量子阱红外探测器的设计优化提供了参考。     

GaAs／AlxGa1—xAs多量子阱红外探测器的光调制光谱研究

运用光调制光谱方法测量了ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ多量子阱红外探测器材料的调制反射谱，结果表明光调制光谱可以精确确定阱宽、Ａｌ组分、子带跃迁能量和探测峰值波长等许多重要参数。结合实验结果，采用Ｋｒｏｎｉｇ－Ｐｅｎｎｙ模型对材料能带结构进行了理论计算，与实验结果相符。     

GaAs中Be受主的光热电离光谱研究

应用光热电离光谱方法研究了ＭＢＥ生长ＧａＡｓ薄膜中Ｂｅ受主的杂质能级。通过与理论计算的比较,将观测到的３个跃迁峰归属于Ｇ线、Ｃ线和Ｄ线跃迁,同时在实验上也观察到Ｂｅ受主１ｓ３／２（Γ％＾＋）态到２ｐ１／２（Γ＾）态跃迁,由实验结果算得Ｂｅ受主的电离能为２８．６ｍｅＶ。     

量子限制效应对限制在多量子阱中受主束缚能的影响

从实验和理论上,研究了量子限制效应对限制在GaAs/AIAs多量子阱中受主对重窄穴束缚能的影响.实验中所用的样品是通过分子束外延技术生长的一系列GaAs/AIAs多量子阱,量子阱宽度从3nm到20nm,并且在量子阱中央进行了浅受主铍(Be)原子的δ掺杂.在4,20,40,80和120K不同温度下,分别对上述系列样品进行了光致发光谱(PL)的测量,清楚地观察到了受主束缚激子从ls3/2(Г6)基态到同种宇称2s3/2(Г6)激发态的两空穴跃迁,并且从实验上测得了在不同量子阱宽度下受主的束缚能.理论上应用量子力学中的变分原理,数值计算了受主对重空穴束缚能随量子阱宽度的变化关系,比较发现理论计算和实验结果符合较好.     

量子限制效应对限制在多量子阱中受主束缚能的影响

从实验和理论上,研究了量子限制效应对限制在GaAs/AIAs多量子阱中受主对重窄穴束缚能的影响.实验中所用的样品是通过分子束外延技术生长的一系列GaAs/AIAs多量子阱,量子阱宽度从3nm到20nm,并且在量子阱中央进行了浅受主铍(Be)原子的δ掺杂.在4,20,40,80和120K不同温度下,分别对上述系列样品进行了光致发光谱(PL)的测量,清楚地观察到了受主束缚激子从ls3/2(Г6)基态到同种宇称2s3/2(Г6)激发态的两空穴跃迁,并且从实验上测得了在不同量子阱宽度下受主的束缚能.理论上应用量子力学中的变分原理,数值计算了受主对重空穴束缚能随量子阱宽度的变化关系,比较发现理论计算和实验结果符合较好.     

GaAs/AlGaAs多量子阱激光器

用国产的分子束外延设备生长出多量子阱激光器结构,在室温下,其宽接触阈电流密度为3000A/cm~2,质子轰击条形器件单管最佳阈值电流为128mA,单面连续输出功率可大于22mw,在一定注入范围内可单纵模工作,最高单面微分量子效率达34％,激射波长在8590～8640埃之间,远场光强分布呈单峰,在室温附近的特征温度T_o为202K.对外延材料和器件的初步研究表明,AlGaAs材料特别是掺杂的AlGaAs材料质量不理想是导致激光器阈电流密度不够低的可能原因.     

δ掺杂硅n-i-p-i结构多量子阱吸收边的漂移

本文报告了在δ掺杂硅ｎ－ｉ－ｐ－ｉ结构多量子阱中使用光电流技术观测到吸收边的场驱动蓝移,它不同于在ＧａＡｓ和ＧｅＳｉ超晶格中观察到的结果．这个新现象能够被载流子注入引起有效带隙的展宽所解释．基于有效质量近似,计算了自洽势和有效带隙随额外载流子浓度的变化,理论结果证实了实验结果的正确性．     

GaAs/AlGaAs多量子阱结构中的电子干涉

由电子波干涉的观点出发,理论分析指出:多量子阱结构势垒以上的电子存在一些分立的弱干涉非定域态.通过红外光激发,量子阱中基态电子可以跃迁到这些态上形成一些吸收峰.理论计算出的吸收峰位置与实验测量到的结果相当一致,并且理论估计的吸收峰强弱也与实验结果一致.     

GaAlAs/GaAs多量子阱激光器结构设计

本文详细地讨论了多量子阱激光器材料的结构设计、量子阱结构对激射波长的影响以及波导限制层铝含量x值对光限制因子的影响.用由密度矩阵理论推导的线性光增益公式,计算了光增益.从受激阈值条件得到最佳阱数和最佳腔长.为多量子阱激光器材料结构设计提供了有效的方法.