1.3μm自组织InGaAs/InAs/GaAs量子点激光器分子束外延生长

报道了分子束外延生长的1.3μm多层InGaAs/InAs/GaAs自组织量子点及其室温连续激射激光器.室温带边发射峰的半高宽小于35meV,表明量子点大小比较均匀.原子力显微镜图像显示,量子点密度可以控制在(1～7)×1010cm-2范围之内,而面密度处于4×1010cm-2时有良好的光致发光谱性能.含有三到五层1. 3μm量子点的激光器成功实现了室温连续激射.     

1.3μm InGaAs/InAs/GaAs Self-Assembled Quantum Dot Laser Diode Grown by Molecular Beam Epitaxy

报道了分子束外延生长的1.3μm多层InGaAs/InAs/GaAs自组织量子点及其室温连续激射激光器. 室温带边发射峰的半高宽小于35meV，表明量子点大小比较均匀. 原子力显微镜图像显示，量子点密度可以控制在(1～7)E10cm-2范围之内，而面密度处于4E10cm-2时有良好的光致发光谱性能. 含有三到五层1.3μm量子点的激光器成功实现了室温连续激射.     

InAs/GaAs自组织生长量子点结构中浸润层光致发光研究

当激发光能量小于GaAs势垒带边能量时，在InAs量子点结构中，清楚地观察到与InAs浸润层有关的发光峰．研究表明，此发光峰主要来源于浸润层中局域态激子发光，局域化能量为12meV，发光具有二维特性．在相同的生长条件下，此发光峰位置与InAs层的厚度基本无关．这些结果有助于进一步深入研究浸润层的形貌和光学性质．     

自组织InAs/GaAs量子点的表面氮化研究

用低温光荧光(PL)和透射电子显微镜(TEM)研究了表面氮化自组织InAs/GaAs量子点的光学性能和微观结构。结果表明氮化后形成薄层的InAsN薄膜作为应变缓和层覆盖在量子点的表面,使得随着氮化时间的增加,InAs量子点的位错密度提高、尺寸变大、纵横比提高、发光波长变长、强度变低。     

扫描隧道显微镜对InAs/GaAs自组织生长量子点的准原位研究

本文报道了用ＭＢＥ－ＳＰＭ联合系统对ＩｎＡｓ／ＧａＡｓ量子点进行准原位研究的初步结果．ＳＴＭ图像表明，在对ｎ＋－ＧａＡｓ衬底进行脱氧处理后，通过生长ＧａＡｓ缓冲层能有效的改善表面质量．在缓冲层上继续生长２单原子层ＩｎＡｓ后形成了量子点．ＳＰＭ与透射电子显微镜给出的量子点形貌的异同在文中也给出了合理的解释，该研究工作的进一步深入将对自组织生长量子点的生长机理的理解和样品质量的提高有重要意义．     

GaAs基长波长InAs耦合量子点材料的分子束外延生长

系统介绍了利用分子束外延方法在纯GaAs材料上生长InAs/GaAs耦合量子点结构。讨论了生长温度和上下两层量子点中InAs的淀积量对于材料发光性质和表面形貌的影响。通过优化生长参数,得到了室温发光波长在1.436μm,FWHM为27meV的耦合量子点材料。第二层量子点的密度在910⁹到1.410¹⁰cm^-2之间。耦合量子点结构为拓展GaAs基材料在量子功能器件应用中的发光波长提供了新的途径。     

室温脉冲激射的纵向控制InAs量子点激光器

利用一种我们新近提出的ＭＢＥ自组织ＩｎＡｓ／ＧａＡｓ量子点生长方式,制成条型激光器,在室温脉冲工作条件下实现了激射．与测得的光致发光（ＰＬ）谱对照,发现激射峰位与量子点的ＰＬ谱峰位基本吻合．不同激光器结构的样品激射峰有相当大的移动,说明了激射来自量子点．在其它条件完全相同而仅有源区不同的条件下,纵向控制量子点激光器的阈值电流只是垂直耦合量子点激光器的１／３（６０ｍＡ∶２００ｍＡ）,我们给出了一个简单的解释,并据此提出了一种实现调节量子点激光器激射能量的方法．     

自组织生长InAs量子点发光的温度特性

本文报道ＩｎＡｓ／ＧａＡｓ自组织生长量子点结构中发光的温度特性．在１２～１５０Ｋ温度范围内，实验测得的ＩｎＡｓ激子发光能量随温度增加明显红移，其红移速率远大于ＩｎＡｓ带隙的温度关系，而光谱宽度则明显减小．这些结果表明ＩｎＡｓ量子点结构是一种强耦合系统，局域在ＩｎＡｓ量子点中的载流子波函数会相互交途、相互贯穿，从而增强了载流子的弛豫过程．     

InAs自组织生长量子点超晶格的电学性质

我们利用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究了一系列ＩｎＡｓ自组织生长的量子点超晶格样品，确认样品中存在体ＧａＡｓ缺陷能级ＥＬ２和ＩｎＡｓ量子点电子基态能级．测得１．７和２．５原子层ＩｎＡｓ量子点电子基态能级相对于ＧａＡｓ的导带底分别为１００ｍｅＶ和２１０ｍｅＶ，量子点电子基态的俘获势垒分别为０．４８ｅＶ和０．３０ｅＶ．     

生长停顿对量子点激光器的影响

在ＩｎＡｓ自组织量子点的ＧａＡｓ覆盖层中引入生长停顿,将这种量子点结构作激光器的有源区,与不引入生长停顿的量子点激光器进行对比后发现：生长停顿可以降低激光器的阈值电流,提高其特征温度,改善激光波长的温度稳定性。简单的分析表明,量子点中的能带填充效应影响了激光波长的温度特性。     

低落曙GaAs外延层上生长InAs量子点的研究

利用退火技术,实现了在低温ＧａＡｓ外延层上ＩｎＡｓ量子点的生长。透射电镜（ＴＥＭ）研究表明,低温ＧａＡｓ外延层上生长的ＩｎＡｓ量子点比通常生长的ＩｎＡｓ量子眯明显变小,且密度变大,认为是由于低温ＧａＡｓ中的点缺陷以及Ａｓ沉淀引起的：点缺陷释放了部分弹性能,使得量子点变小,而Ａｓ沉淀可能是量子点密度变大的原因。在光致发光谱（ＰＬ）上,退火低温外延层上生长的量子点的发光峰能量较高,且半高宽变窄。     

自组织生长多层垂直耦合InAs量子点的研究

本文报道了关于InAs／GaAs自组织生长多层垂直耦合量子点的研究结果．透射电子显微镜测量显示多层量子点在生长方向上成串排列，有些量子串会发生融和．还有些量子串生长不完全，也就是说包含的量子点个数少于InAs层数，并由此导致多层耦含量子点的光致发光谱具有高能带尾．     

InAs/GaAs量子点材料和激光器

介绍了近年来长波长InAsG/aAs量子点材料的生长、结构性质和量子点激光器的研究进展。     

气源分子束外延生长的InAs/InP(100)量子点激光器

利用气源分子束外延(GSMBE)技术,在InP(100)衬底上生长InAs量子点激光器.有源区包含5层InAs量子点,每层量子点的平均尺寸是2.9 nm和76 nm,面密度在1010 cm-2左右,势垒层为InGaAsP.室温下量子点的光致发光中心波长在1.55 μm,发光峰半高宽为108 imeV.通过化学湿法腐蚀制备双沟道8μm宽脊条激光器,在20℃连续波工作模式下,腔长为0.7 mm的激光器的阈值电流为143 mA(2.5 kA/cm2),器件的激射中心波长在1.55 μm.由于量子点尺寸的非均匀性,在大电流注入,激光器的激射谱展宽.器件单端面最大输出功率为27 mW,功率斜率效率为130 mW/A.     

大尺寸InAs／GaAs量子点的静压光谱

在低温15K和0～9GPa范围内对厚度为7．3nm、横向尺寸为78nm的自组织InAs／GaAs量子点进行了压力光谱研究．观测到大量子点的基态与第一激发态发光峰，其压力系数只有69和72meV／GPa，比小量子点的压力系数更小．基于非线性弹性理论的分析表明失配应变与弹性系数随压力的变化是大量子点压力系数小的主要原因之一．压力实验结果还表明大量子点的第一激发态发光峰来源于电子的第一激发态到空穴的第一激发态的跃迁．     

GaAs基上的InAs量子环制备

在分子束外延系统中,利用3nmGaAs薄盖层将InAs自组装量子点部分覆盖,然后在500°C以及As2气氛中退火一分钟,制成纳米尺度的InAs量子环。这一形成敏感地依赖于退火时的生长条件和生长InAs自组装量子点时的淀积量。InAs在GaAs表面的扩散以及同时发生的In-Ga互混控制着InAs量子环的形成。     

InAs/GaAs自组织量子点激发态的激射

将覆盖层引入生长停顿的量子点结构作为激光器有源区来研究量子点激光器受激发射机制．由于强烈的能带填充效应, 光致发光谱和电致发光谱中观察到对应于量子点激发态跃迁的谱峰,大激发时其强度超过基态跃迁对应的谱峰．最后激发态跃迁达到阈值条件, 激射能量比结构相似但不含量子点的激光器低,表明量子点激光器中首先实现受激发射是量子点的激发态．     

InAs/GaAs自组织量子点激发态的激射

将覆盖层引入生长停顿的量子点结构作为激光器有源区来研究量子点激光器受激发射机制 .由于强烈的能带填充效应 ,光致发光谱和电致发光谱中观察到对应于量子点激发态跃迁的谱峰 ,大激发时其强度超过基态跃迁对应的谱峰 .最后激发态跃迁达到阈值条件 ,激射能量比结构相似但不含量子点的激光器低 ,表明量子点激光器中首先实现受激发射是量子点的激发态