InGaAs量子點生長均勻性可控性研究.pdf

1、本文利用分子束外延技術來制備 In(Ga)As量子點，以反射式高能電子衍射儀作為實時監(jiān)測工具，在GaAs(001)襯底上沉積一定量的Ga元素形成Ga液滴，隨后開啟As閥晶化，研究了形成的GaAs納米結構與Ga的沉積量、襯底溫度和As等效束流壓強之間的關系；在經(jīng)過Ga液滴刻蝕而具有納米洞的GaAs襯底上沉積不同厚度的InAs材料形成量子點，利用掃描隧道顯微鏡研究了量子點的形成及分布與InAs沉積量之間的關系；通過生長多周期In(Ga)As

2、/GaAs結構，研究了量子點的密度、尺寸大小及空間分布均勻性等參數(shù)隨生長周期數(shù)增加的變化關系。
　　研究結果表明，在GaAs(001)襯底上沉積一定量的Ga元素，當Ga的沉積量超過某一臨界值（介于0.7~1.3ML之間）時，在GaAs(001)表面會形成Ga液滴結構；形成的Ga液滴在經(jīng)過As壓晶化后，由于Ga的沉積量，襯底溫度和As等效束流壓強的不同，形成的GaAs納米結構有單環(huán)、雙環(huán)，環(huán)-盤等結構，而在所有的影響因素中，又以As

3、等效束流壓強的作用最為明顯；在經(jīng)過Ga液滴刻蝕而具有納米洞的GaAs襯底上沉積不同厚度的InAs材料形成量子點，在GaAs襯底平坦區(qū)，InAs按照SK模式生長；在襯底表面含有納米洞的區(qū)域，由于在納米洞內部和納米洞開口周圍分布有大量臺階，在臺階處存在著豐富的懸掛鍵，外延材料的分子更加傾向于在這里和襯底表面原子成鍵結合，因此量子點會優(yōu)先在臺階處成核生長。當增加InAs的沉積量時，臺階對量子點成核影響減小。當沉積InAs的量達到2ML時，In