自组织量子点的形成过程

利用分子束外延技术(MBE)生长了一个分布很不均匀的InGaAs量子点样品.样品不同位置InGaAs的沉积量不同导致点的大小、密度分布不均匀.这种分布恰恰对应着量子点形成的不同时期,因此仅通过一个样品就可以把量子点的生长演变全过程展示出来.AFM和PL测试表明:随着InGaAs沉积量的增加,量子点的密度显著增加,量子点的尺寸分布渐趋均匀并倾向于一平衡值.     

自组织量子点的形成过程

利用分子束外延技术(MBE)生长了一个分布很不均匀的InGaAs量子点样品. 样品不同位置InGaAs的沉积量不同导致点的大小、密度分布不均匀. 这种分布恰恰对应着量子点形成的不同时期，因此仅通过一个样品就可以把量子点的生长演变全过程展示出来. AFM和PL测试表明：随着InGaAs沉积量的增加，量子点的密度显著增加，量子点的尺寸分布渐趋均匀并倾向于一平衡值.     

退火过程中自组织生长Ge量子点的变化

在超高真空系统中,用扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)研究了自组织生长的Ge量子点经不同温度退火后的变化.实验发现,当退火温度为630℃时,出现了许多新的量子点.与原来的在分子束外延过程中形成的无失配位错的量子点相比,新形成的量子点被认为是存在位错的岛.     

退火过程中自组织生长Ge量子点的变化

在超高真空系统中,用扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)研究了自组织生长的Ge量子点经不同温度退火后的变化.实验发现,当退火温度为630℃时,出现了许多新的量子点.与原来的在分子束外延过程中形成的无失配位错的量子点相比,新形成的量子点被认为是存在位错的岛.     

半导体量子点自组织生长过程的控制

对控制半导体量子点的自组织生长进行了研究.在对平均场模型和非平均场模型计算机模拟结果分析的基础上,提出了利用隔离单元抑制量子点的熟化生长的方法来控制量子点的大小,并对生长过程进行了计算机模拟.结果表明通过将衬底表面的吸附原子海分割成一个个独立的隔离单元可以抑制量子点熟化生长,调节量子点的生长速度,达到制备大小均匀、排列有序的半导体量子点阵列的目的.     

半导体量子点自组织生长过程的控制

对控制半导体量子点的自组织生长进行了研究.在对平均场模型和非平均场模型计算机模拟结果分析的基础上,提出了利用隔离单元抑制量子点的熟化生长的方法来控制量子点的大小,并对生长过程进行了计算机模拟.结果表明通过将衬底表面的吸附原子海分割成一个个独立的隔离单元可以抑制量子点熟化生长,调节量子点的生长速度,达到制备大小均匀、排列有序的半导体量子点阵列的目的.     

半导体量子点自组织生长过程的控制

对控制半导体量子点的自组织生长进行了研究. 在对平均场模型和非平均场模型计算机模拟结果分析的基础上，提出了利用隔离单元抑制量子点的熟化生长的方法来控制量子点的大小，并对生长过程进行了计算机模拟. 结果表明通过将衬底表面的吸附原子海分割成一个个独立的隔离单元可以抑制量子点熟化生长，调节量子点的生长速度，达到制备大小均匀、排列有序的半导体量子点阵列的目的.     

杂质Si对InAs自组织量子点均匀性的影响

研究了较低掺杂浓度时InAs量子点中直接掺杂Si对其发光特性的影响.光致发光谱(PL)的测量表明,与未掺杂样品相比,掺杂样品发光峰稍微蓝移,同时伴随着发光峰谱线明显变窄.该结果表明,在生长InAs层时直接掺杂,有利于形成大小分布更均匀的小量子点.该研究对InAs自组织量子点在器件应用方面有一定的意义.     

Cu掺杂对ZnO量子点光致发光的影响

通过溶液法合成了Cu掺杂ZnO量子点。X射线衍射(XRD)和高分辨电子透射电镜(HRTEM)图像显示Cu掺杂ZnO量子点具有六角纤锌矿结构,晶粒大小为4～5nm。Cu掺杂抑制了ZnO量子点颗粒长大。室温光致发光(PL)谱观察到紫外带边和可见区两个发射峰。随着Cu掺杂浓度的增大,紫外荧光峰位发生缓慢红移,由366nm移到370nm;可见区发射峰位发生蓝移,由525nm移到495nm;同时,两个发射峰强度降低。光谱结果表明:Cu的掺入,一方面抑制表面与O空位有关的缺陷,在495nm出现了与Cu1+有关的发射峰;另一方面,Cu离子掺入ZnO量子点引入一些非辐射中心,降低了自由激子发射。     

InAs自组织生长量子点的空穴俘获势垒

成功地用深能级瞬态谱（ＤＬＩＳ）研究了ｐ 型ＩｎＡｓ 自组织生长的量子点的电学性质,测得２．５ 原子层ＩｎＡｓ 量子点空穴基态能级在ＧａＡｓ 价带底上约０．０９ｅＶ,该量子点在荷电状态发生变化时需要克服一个势垒,俘获势垒高度为０．２６ｅＶ．本工作首次利用ＤＬＴＳ测定了量子点空穴的基态能级和俘获势垒,相信对增加量子点性质的理解会起到有益的帮助     

量子点的形成对Si/Ge界面互扩散的影响

在Si(100)衬底上低温生长了一层完全应变的Ge层,高温退火形成量子点.我们用喇曼光谱研究了量子点形成时Si/Ge界面的互扩散现象,实验表明量子点的形成伴随着Si/Ge原子之间的互扩散,通常在Si衬底上形成的是SiGe合金量子点,而不是纯Ge量子点.     

量子点的形成对Si/Ge界面互扩散的影响

在Si(100)衬底上低温生长了一层完全应变的Ge层,高温退火形成量子点.我们用喇曼光谱研究了量子点形成时Si/Ge界面的互扩散现象,实验表明量子点的形成伴随着Si/Ge原子之间的互扩散,通常在Si衬底上形成的是SiGe合金量子点,而不是纯Ge量子点.     

量子点外延生长新模型(英文)

目前在原子尺度上人们对量子点分子束外延生长过程了解很少,所有关于量子点外延生长的理论模型和计算机模拟都是建立在传统的外延生长理论框架内。在传统理论框架内,量子点的生长过程被理解为发生在生长表面上一系列的单一的原子事件,如原子沉积、扩散、聚集等。在这种理论中,外延生长表面原子之间的相互作用被忽略;另外,按照这种理论,量子点生长过程必须是一个相对缓慢的过程。这种理论模型不可能恰当地解释所观察到的大量复杂的量子点外延生长实验现象。作者在两个实验现象基础上,提出了在InAs/GaAs(001)体系中量子点外延生长过程的新模型。这两个实验现象分别是在InAs/GaAs(001)生长表面有大量的"浮游"In原子,一个量子点的生长过程可以在很短的时间内完成(10-4 s)。在提出的新模型中,量子点的自组装过程是一个大数量原子的集体、协调运动过程。     

量子点外延生长新模型(续)(英文)

正3.2 Wetting Layer Tailored by Epitaxial Stress Most epitaxial films wet the substrates to var-ying degrees in heteroepitaxy.In the paradigm systems of the QD epitaxial growth,In As/GaAs(001)and Ge/Si(001),the critical wetting layer(WL)for the     

InAs/GaAs自组装量子点结构的能带不连续量

为确定异质结界面带阶,结合光致发光(PL)谱和深能级瞬态谱(DLTS)测量结果,利用有效质量近似理论,计算得到了InAs/GaAs自组装量子点结构的能带不连续量,其中导带不连续量ΔEc＝0.97 eV,价带不连续量ΔEv＝0.14 eV.     

Spatially Localized Formation of InAs Quantum Dots on Shallow Patterns Regardless of Crystallographic Directions

We report on the ability to grow InAs quantum dots into patterns of any shape. We specifically demonstrate the spatial localization of InAs quantum dots on mesa and trench patterns varying from line, square and triangle patterns on GaAs (100) substrates by molecular beam epitaxy. Based on the underlying science, this growth approach enables the localization of InAs QDs on GaAs (100) by controlling the sidewall facets and InAs monolayer coverage.     

半导体量子点的电子结构

半导体量子点是一种具有显著量子尺寸效应的介观体系。文中从固体能带理论出发，对箱形量子点、球形鼻子点、巨型鼻子点以及磁场中量子点的电子结构进行了讨论。