GaAs/AlAs超晶格中的TO声子限制模

本文报道在室温和非共振散射条件下,GaAs/AlAs 超晶格结构中TO声子限制模的拉曼散射测量结果.超晶格样品用MBE方法生长在<001>晶向的GaAs衬底上.在背散射条件下,具有E对称性的TO 声子是拉曼禁戒的.但是利用近布儒斯特角入射和大孔径的散射光收集透镜,我们观测到分别限制在GaAs和AlAs层中的TO声子模.其中,限制在AlAs层中的TO模是首次报道.从测量的TO声子限制模频率得到的声子色散曲线与GaAs和AlAs体材料的TO声子色散曲线进行比较,二者符合良好.进一步证明,超晶格结构的拉曼散射测量是测定晶体声子色散曲线的有效的实验方法.     

GaAs/Al_xGa_(1-x)As超晶格中的纵光学声子模

本文报道GaAs/Al_xGa_(1-x)As短周期超晶格结构中的纵光学声子模的室温Raman散射测量结果。除了限制在GaAs层中的GaAs LO限制模外,我们还首次观测到限制在Al_xGa_(1-x)As混晶层中的类AlAs LO限制模。根据线性链模型,我们把测量到的LO限制模的频率按照q=m/(n+1)(a_0/(2π))展开,给出了Al_xGa_(1-x)As混晶的类AlAs LO声子色散曲线。     

半导体超晶格中光学声子的喇曼散射研究

报道了在室温和非共振条件下,(GaAs)_n(AlAs)_n超晶格结构的喇曼散射测量结果。在适当的散射配置下,观察到分别限制在GaAs和AlAs层中的LO和TO声子模。根据线性链模型,把喇曼散射测量到的光学声子限制模的频率按q=2πm/[α_0(n+1)]展开所得到的光学声子色散曲线,与体材料GaAs和AlAs的光学声子色散曲线符合良好。     

GaAs/AlAs超短周期超晶格中的纵光学声子模

在室温和非共振条件下,测量了超短周期(1—3个单层)GaAs/AlAs超晶格的 Raman散射光谱.样品用分子束外延方法生长在(001)晶向的半绝缘 CaAs衬底上.实验结果表明,在这种超短周期超晶格中存在两种作用:一种是光学声子的限制效应,另一种是混晶化效应.对于单层超晶格,在各种散射配置下的 Raman光谱都与Al(0.5)Ga_(0.5)As三元混晶的Raman光谱十分相似.而对于4个单层或者更厚的超晶格样品,混晶化效应基本可以忽略,仅仅表现为界面效应,光学声子的限制效应起主导作用.     

用静压光致发光研究GaAs/AlAs短周期超晶格的Ⅰ一Ⅱ类超晶格转变点

<正> 近年来,GaAs/AlAs短周期超晶格的研究受到越来越多的重视。在GaAs/AlAs超晶     

掺杂超晶格的等离子激元与纵光学声子的耦合模

在T＝77K,测量出掺杂（Si)GaAs/AlGaAs超晶格的拉曼散射谱,观察到拉曼位移分别为223cm^-1和422cm^-1的两个光散射峰。理论分析认为,这两个散射峰是掺杂超晶格的等离子激元与纵光学声子耦合模引起的。这事模引起的光散射峰位置的理论计算值与拉曼测量结果相当一致。     

用静压光致发光研究GaAs/AlAs超短周期超晶格导带最低能级的特性

在77 K下,0—30 kbar 静压范围内研究了 GaAs/AlAs超短周期超晶格的静压光致发光.测得(GaAs)_1/(AlAs)_1的光致发光峰的压力系数为-1.35 meV/kbar。表明它的导带最低能级具有体材料X谷的特性而不是大多数理论计算所预计的L谷特性.测得(GaAs)_2/(AlAs)_1的光致发光峰的压力系数是8.69meV/kbar.表明它是 GaAs/AlAs超晶格中周期最短的Ⅰ类超晶格.     

可调能隙的光电器件结构——(AlAs)_ (n_l)/(GaAs)_(m_l)渐变周期超晶格

本文提出了一种具有渐变周期的(AlAs)_(nl)/(GaAs)_(ml)(1=1,2,…)超晶格,并采用递归方法计算了这种渐变周期超晶格的电子结构.其特点是带隙E_g在空间随(n_(?),m_(?))渐变.例如,对(AlAs)_4/(GaAs)_4(AlAs)_4、/(GaAs)_5/(AlAs)_4/(GaAs)_6/(AlAs)_4/(GaAs)_7结构,带隙由短周期一端的1.93eV变到长周期一端的1.78eV.同时导、价带边得到不同的调制,因而提高了电子与空穴电离率比值,有可能应用到作光电探测材料.     

ZnSe-ZnTe应变层超晶格的Raman光谱研究

本文报道室温下的Ⅱ-Ⅵ族宽禁带半导体化合物 ZuSe-ZnTe应变层超晶格的 Raman光谱,得到纵光学声子频移和超晶格结构参数的关系.当超晶格每层厚度大于40A时,纵光学声子模频移随层厚变化不明显,基本稳定在一定值;当层厚小于40A时,纵光学声子模频率随层厚减小而相对其体材料值的变化越来越大,并且应力效应引起的频移比限制效应引起的红移要大得多.ZnSe纵光学声子模频率随层厚减小向低波数移动,ZnTe纵光学声子模频率向高波数移动.从Raman光谱估计这种应变层超晶格的临界厚度约为40A.     

MBE GaAs/AlAs一维超晶格结构参数的X射线双晶衍射测量

用X射线双晶衍射法测定了MBE GaAs/AlAs一维超晶格的衍射迥摆曲线.除超晶格的主衍射峰外,还观察到一级和二级卫星峰.由这些衍射峰之间的角距离△θ,计算出超晶格的周期宽度D,进而确定AlAs层厚L_B和GaAs层厚L2.     

应变和成份调制超晶格的CBED研究

由A晶格和B晶格超薄层构成一维周期性结构称为超晶格。根据超晶格中应变量的大小可对超晶格进行分类,当应变量很小,各层的原子散射振幅相差甚远时,则为成份调制的超晶格,如AlAs/GaAs超晶格:若应变量显著,而各层的原子散射振幅相差不大时,则为也变调制的超晶恪,如In_xGa_(1-x)As/GaAs超晶格。最近我们用会聚束电子衍射(CBED)研究了成份调制的超晶格AlAs/GaAs和应变调制的超晶格In、Ga_(1-x)As/GaAs的运动学和动力学衍射效应。     

静压下（CdSe）_m／（ZnSe）_n－ZnSe超短周期超晶格量子阱的共振喇曼散射研究

在静压和液氮温度下观察到（ＣｄＳｅ）ｍ／（ＺｎＳｅ）ｎ短周期超晶格中重空穴激子的复合发光和多达４阶的类ＺｎＳｅＬＯ多声子喇曼散射，并观察到厚ＺｎＳｅ势垒层的带边发光和限制在厚势垒层中的类ＺｎＳｅＬＯ声子散射．结果表明，加压后（ＣｄＳｅ）ｍ／（ＺｎＳｅ）ｎ短周期超晶格中的类ＺｎＳｅ的１ＬＯ和２ＬＯ声子模频率分别以３．７６和７．１１ｃｍ－１／ＧＰａ的速率向高频方向移动，超晶格阱层光致发光峰的压力系数为５９．８ｍｅＶ／ＧＰａ．与（ＣｄＳｅ）ｍ／（ＺｎＳｅ）ｎ短周期超晶格共振时的类ＺｎＳｅ１ＬＯ声子模频率比与ＺｎＳｅ势垒层共振时的类ＺｎＳｅ１ＬＯ声子模频率低２．０ｃｍ－１，反映了（ＣｄＳｅ）ｍ／（ＺｎＳｅ）ｎ短周期超晶格中ＬＯ声子的限制效应     

分子束外延生长CdTe／ZnTe超晶格室温喇曼散射

首次报道了室温和非共振条件下,分子束外延(MBE)生长的CdTe/ZnTe超晶格的喇曼散射测量和分析。观察到最低级次的CdTe和ZnTe纵光学声子限制模,并用应力和限制效应精确计算了频移,得到的ZnTe纵光学声子频移理论值与实验结果符合得较好。特别指出,当CdTe和ZnTe层厚小于2nm时,声子频移的限制效应不可忽略,对所测样品的喇曼全谱作了分析。     

GaAs/AlAs短周期超晶格的静压光致发光研究

在室温和液氮温度下对不同层厚的GaAs/AlAs短周期超晶格在0—50kbar范围内进行了静压光致发光研究。在导带最低能级为类Γ态能级(Ⅰ类超晶格)和类X态能级(Ⅱ类超晶格)两种情况下都得到了类Γ态能级与类X态能级差随层厚的变化。首次直接观察到室温、常压下(GaAs)_(11)(AlAs)_(11)超晶格中类Γ态能级与类X态能级发生交叉。从发光峰的强度随压力的变化求得室温下在类Γ态能级与类X态能级恰好交叉的压力下类X态电子和类Γ态电子到价带空穴的跃迁几率之比从(GaAs)_(17)(AlAs)_(17)的1.4×10~(-4)逐渐增加到(GaAs)_6(AlAs)_6的4.6×10~(-3)。表明类Γ态和类X态间的混合较弱。对实验结果进行了简短的讨论。     

极性晶体中磁极化子声子色散效应

利用线性组合算符和幺正变换相结合的方法,研究了声子色散对极性晶体中磁极化子性质的影响．计及纵光学（LO）声子色散,在抛物近似下导出了极性晶体中磁极化子基态能量、自陷能和基态Landau能随声子色散系数、回旋共振频率和电子-纵光学声子耦合强度的变化关系．数值计算结果表明基态能量随声子色散系数、电子-纵光学声子耦合强度的增大而减小．自陷能随声子色散系数和电子-纵光学声子耦合强度的增大而增大．基态Landau能随电子-纵光学声子耦合强度的增大先增大到最大值后又减小,随声子色散系数的增大而增大．     

杂质和空位对AlAs/GaAs超晶格电学性质的影响

在紧束缚近似基础上,本文采用Recursion方法首次计算了含有杂质和空位的短周期AlAs/GaAs超晶格电子结构。局域态密度和分波态密度的计算结果清楚地反映了少量无序杂质和空位在AlAs/GsAs中的局部细节以及对材料本身电学性质的影响。在具有点缺陷(杂质或空位)的AlAs/GaAs材料能隙中将出现新能级,本文计算了它们的位置。同时利用对原子价的讨论发现体内点缺陷周围存在一个电中心,而界面点缺陷产生一个局域电场,它将导致电荷分布的转移。比较了杂质和空位的影响,并进一步证明在所有情况下它们的作用是高度局域的。     

CdTe—ZnTe超晶格及其改进型结构一级声子喇曼散射分析

本文通过对常规结构CdTe-ZnTe超晶格和新型结构[(CdTe)_2-(ZnTe)_1]×9-(CdTe)_(60)复合超晶格一级声子喇曼峰位置和线型实验上和理论上的综合比较分析,证明新型结构因减小了晶格失配而使超过临界厚度的ZnTe层结构完整性得到很大改善。分析中首次强调指出一级纵光学声子峰线型对该类超晶格结构分析的重要性。     

GaAs／AlxGa1—xAs和AlxGa1—xAs／AlAs超晶格的喇曼散射对比研究

报道不同层厚的ＡｌＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ及ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ短周期超晶格的纵光学声子模的室温喇曼散射测量结果．在非共振条件下,观察到ＡｌＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ中限制在ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ混晶层中的类ＧａＡｓＬＯ限制模和限制在ＡｌＡｓ层中的ＡｌＡｓＬＯ限制模,还观察到ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ中限制在ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ混晶层中的类ＡｌＡｓＬＯ限制模和限制在ＧａＡｓ层中的ＧａＡｓＬＯ限制模．在近共振条件下,还观察到了ＡｌＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ中ＡｌＡｓ的界面模．根据线性链模型,把测量的ＬＯ限制模的频率按照ｑ＝ｍｎ＋１２πα０展开,给出了ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ混晶的类ＡｌＡｓ支和类ＧａＡｓ支光学声子色散曲线．     

InAs/GaSb Ⅱ型超晶格的拉曼和光致发光光谱

采用分子束外延(MBE)技术,在GaSb(100)衬底上外延生长晶体结构完整和表面平整的Ⅱ型超晶格InAs(1.2 am)/GaSb(2.4 am).拉曼光谱表明:随着温度从70 K升高至室温,由于热膨胀作用和光声子散射过程中的衰减,超晶格纵光学声子拉曼频移向低波数方向移动5 cm-4,频移温度系数约为0.023 cm-1/K.光致发光(PL)峰在2.4～2.8 μm,由带间辐射复合和束缚激子复合构成,2.55 μm PL峰随温度变化(15～150 K)发生微小红移,超晶格中InAs电子带与GaSb空穴带带间距随温度变化比体材料的禁带宽度小.PL发光强度在15～50 K随温度升高而升高,在60～150 K则相反,并在不同温度段表现出不同的温度依赖关系.     

静压下（CdSe）m／（ZnSe）n—ZnSe超短周期超晶格量子阱的共振…

在静压和液氮温度下观察到（ＣｄＳｅ）ｍ／（ＺｎＳｅ）ｎ短周期超晶格中重空穴激子的复合发光和多达４阶的类ＺｎＳｅＬＯ多声子喇曼散射，并观察到厚ＺｎＳｅ势垒层的带边发光和限制在厚势垒层中的类ＺｎＳｅＬＯ声子散射。结果表明，加压后（ＣｄＳｅ）ｍ／（ＺｎＳｅ）ｎ短周期超晶格中的类ＺｎＳｅ的１ＬＯ和２ＬＯ声子模频率分别以３．７６和７．１１ｃｍ＾－１／ＧＰａ的速率向高频方向移动，超晶格阱层光致发光峰的压力系数