GexSi1—x／Si应变层超晶格光伏特性研究

采用电容耦合法测量了Ge_xSi_(1-x)/Si应变层超晶格在不同温度下的光伏特性.在Ⅱ型能带排列的样品中观测到价带-导带子带和价带子带-导带光跃迁的4个峰.对所有样品测得的光伏截止波长都比理论预期值小.还对光电压随温度的变化作了初步解释.     

GaAs/GaAlAs超晶格的Wannier-Stark效应

我们用光电流谱方法在室温和低温下观察了短周期GaAs(35A)/Ga_(0.7)Al_(0.3)A_3(35A)超晶格的Wannier-Stark效应.在中等电场下,观测到了反映等能量间距的“Stark梯”的谱形.并且发观了激子态由于场致局域化导致的由准三维向准二维转变.我们详细地讨论了跃迁强度随电场的变化,与应用夏建白等提出的计算模型得出的结果十分符合,证明了光电流谱中的结构,即使在较低的 10~4V/cm的电场下是由于 Wannier局域化引起,而不可能是鞍点激子引起的.     

InGaAs（P）／InP应变量子阱和超晶格的光电性质

利用低压金属有机化合物化学汽相沉积（ＭＯＣＶＤ）生长技术在ＩｎＰ衬底上生长ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ应变量子阱，超晶格和ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ量子阱结构材料，利用７７Ｋ光荧光（ＰＬ）测量这一应变量了阱和量子阱的光学性质，利用双晶Ｘ光测量应变超晶格的性质。     

高分辨电子显微像的定量分析与应用：Ⅱ.InGaAs／GaAs应变层超？…

使用高分辨像定量分析方法和像模拟技术，对外延生长ＧａＡｓ／ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ应变层超晶格的微观组态进行了详细的分析，用像模拟验证了成像位置与结构投影的对应关系，使用像点定位及畸变测量的分析方法，获得了晶格对畸变位移分布图及畸中生长方向的分布曲线，扣除由四方畸变导致的点阵膨胀与收缩，得到了仅由Ｉｎ元素分布导致的点阵参数变化曲线，由晶格参数与Ｉｎ元素含量的线性对应关系，获得超晶格中Ｉｎ元素沿生长方向     

基于异变缓冲层与应变层超晶格的InP/GaAs异质外延

利用低压金属有机化学气相沉积技术, 开展InP/GaAs异质外延实验。由450 ℃生长的低温GaAs层与超薄低温InP层组成双异变缓冲层, 并进一步在正常InP外延层中插入In1-xGaxP/InP(x=7.4%)应变层超晶格。在不同低温GaAs缓冲层厚度、应变层超晶格插入位置及应变层超晶格周期数等条件下, 详细比较了InP外延层(004)晶面的X射线衍射谱, 还尝试插入双应变层超晶格。实验中, 1.2 μm和2.5 μm厚InP外延层的ω扫描曲线半峰全宽仅370 arcsec和219 arcsec; 在2.5 μm厚InP层上生长了10周期In0.53Ga0.47As/InP 多量子阱, 室温PL谱峰值波长位于1625 nm, 半峰全宽为60 meV。实验结果表明, 该异质外延方案有可能成为实现InP-GaAs单片光电子集成的一种有效途径。     

高分辨电子显微像的定量分析与应用Ⅱ.InGaAs/GaAs应变层超晶格的高分辨像定量分析

使用高分辨像定量分析方法和像模拟技术,对外延生长的GaAs/InxGa1-xAs应变层超晶格的微观组态进行了详细的分析.用像模拟验证了成像位置与结构投影的对应关系.使用像点定位及畸变测量的分析方法,获得了晶格畸变位移分布图及畸变沿生长方向的分布曲线,扣除由四方畸变导致的点阵膨胀与收缩,得到了仅由In元素分布导致的点阵参数变化曲线.由晶格参数与In元素含量的线性对应关系,获得了超晶格中In元素沿生长方向的分布曲线.     

高分辨电子显微像的定量分析与应用II.InGaAs/GaAs应变层超晶格的高分辨像定量分析

使用高分辨像定量分析方法和像模拟技术，对外延生长的ＧａＡｓ／ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ应变层超晶格的微观组态进行了详细的分析。用像模拟验证了成像位置与结构投影的对应关系。使用像点定位及畸变测量的分析方法，获得了晶格畸变位移分布图及畸变沿生长方向的分布曲线，扣除由四方畸变导致的点阵膨胀与收缩，得到了仅由Ｉｎ元素分布导致的点阵参数变化曲线。由晶格参数与Ｉｎ元素含量的线性对应关系，获得了超晶格中Ｉｎ元素沿生长方向的分布曲线。     

半导体超晶格和多层膜应变的CBED测定

AB交替生长的半导体超晶格和多层膜,由于A晶格与B晶格失配,产生了应变。应变改变了晶体的能带结构,从而为应变超晶格和多层膜的应用开辟了新的途径。超晶格和多层膜应变的测定通常是使用X射线衍射,最近我们用会聚束电子衍射(CBED)测定了InGaAs/GaAs和GeSi/Si超晶格的应变~(1,2),所得数据的准确性可与X射线数据相比。在超晶格的研究中,首先在实验中实现运动学衍射,然后用电子衍射运动学理论来解释所得超晶格的CBED摇摆曲线。进一步研究表明,多层膜的情况不一样,只有在动力学衍射的情况下,才能提供足够的信息。以下我们报导InGaAs/GaAs超晶格及多层膜应变的CBED研究。     

50周期的In_(0.3)Ga_(0.7)As/GaAs应变超晶格的生长

在本文，我们用一个低组分的InxGa(1-x)As缓冲层（x～0．01），有效地限制了50周期的In0.3Ga0．7As／GaAs应变超晶格本身弛豫所产生的位错，X射线双晶衍射测量结果表明使用这样缓冲层的超晶格质量明显改善，可以观察到12级卫星峰，而在没有这个缓冲层的样品上只能观察到3个衍射卫星峰．透射电子显微镜上观察到产生的位错被限制在这个缓冲层中或弯曲进入了衬底而没有进入所需要的外延层。     

应变层超晶格GaN-AlN的电子结构

采用有效质量理论６带模型,计算了应变层超晶格ＧａＮ ＡｌＮ（００１）的电子结构,具体计算不同应变状态的价带子能带色散曲线、光吸收曲线。分析了应变状态以及重轻空穴和自旋轨道分裂带相互作用对子带结构的影响。     

Zn1—xMnxSe／ZnSe应变超晶格的分子束外延生长及特性研究

用分子束外延方法在ＧａＡｓ（１００）衬底上成功生长了高质量的Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ／ＺｎＳｅ（ｘ＝０．１６，ｘ＝０．１４）超晶格结构，用Ｘ射线衍身 喇曼散射对其结构，应变分布以及光散射性能进行了研究，江超晶格的总厚度大于最度是格将完全弛豫至一个新的平衡晶格常数，此时在（１００）平面，ＺｎＳｅ阱层受到张应变，而Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ垒层受到压变应。从而，导致其喇曼光谱中，ＺｎＳｅ Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ垒     

应变层超晶格Zn_(1-x)Cd_xSe/ZnSe和ZnSe/ZnS_xSe_(1-x)光致发光谱

本文报道了分子束外延生长的应变层超晶格Ｚｎ０．７７Ｃｄ０．２３Ｓｅ／ＺｎＳｅ和ＺｎＳｅ／ＺｎＳ０．１２Ｓｅ０．８８的光致发光谱．分析了影响激子线型展宽的主要因素．定量表征了４．４Ｋ下合金涨落和阱厚涨落对线型展宽的贡献．理论分析表明，在低温（４．４Ｋ）下，合金涨落和阱宽涨落对线型展宽起主导作用．对比结果显示，Ｚｎ０．７７Ｃｄ０．２３Ｓｅ／ＺｎＳｅ超晶格的合金涨落和阱宽涨落对线型展宽的贡献大于ＺｎＳｅ／ＺｎＳ０．１２Ｓｅ０．８８超晶格     

GexSi1—xSi应变层和超晶格及其临界厚度

异质外延层的性能和质量,往往取决于异质结构的特性。文章讨论了Ge_xSi-(1-x)/Si 应变层和应变层超晶格中的应变、位错和临界厚度,并比较了实验结果。     

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。     

大应变InGaAs/GaAs/AlGaAs微带超晶格中波红外QWIP的MOCVD生长

基于中波红外(峰值响应波长4.5μm)量子阱红外探测器QWIP进行了大应变In0.34Ga0.66As/GaAs/Al0.35Ga0.65As微带超晶格结构的MOCVD外延生长研究。通过对生长温度、生长速率、Ⅴ/Ⅲ比以及界面生长中断时间等生长参数的系统优化,获得了高质量的外延材料。