自組織InAs-GaAs量子點的MBE生長及應(yīng)變的研究.pdf

1、在GaAs襯底上自組織生長InAs量子點，因低廉的成本、巨大的發(fā)展空間及應(yīng)用前景，成為目前半導(dǎo)體材料研究的熱點。為制備長波長量子點激光器有源區(qū)材料InAs/GaAs自組織量子點，本論文利用分子束外延方法自組織生長了多組InAs/GaAs量子點，通過透射電鏡(TEM)、光致發(fā)光譜(PL)等手段研究了量子點的形貌、發(fā)光特性與生長條件的關(guān)系。采用連續(xù)力學(xué)等方法研究了量子點的應(yīng)變分布規(guī)律，并研究了應(yīng)變對能帶、發(fā)光等性能的影響。本論文的主要工作及

2、研究成果如下：
　　 一、采用分子束外延技術(shù)，通過控制生長條件（襯底溫度，生長速率）及量子點結(jié)構(gòu)制備了多組高質(zhì)量的GaAs基Inhs自組織量子點材料。利用透射電鏡、光致發(fā)光譜等手段對多組量子點樣品的形貌和發(fā)光特性進行了對比研究。得出的結(jié)論為：多層結(jié)構(gòu)的量子點的尺寸均勻性和光學(xué)性能優(yōu)于單層結(jié)構(gòu)，InAs/GaAs自組織量子點較好的生長工藝條件為襯底溫度521℃，生長速率0.1ML/s。
　　 二、應(yīng)用連續(xù)力學(xué)的方法對金字塔

3、形自組織InA.CGaAs量子點的應(yīng)變進行了計算，采用圖解法分析了應(yīng)變分布，得到量子點應(yīng)變分布的一般規(guī)律：對于量子點的應(yīng)變，量子點內(nèi)為大的壓應(yīng)變，點外為小的拉應(yīng)變且隨離點的距離的增大而衰減，足夠遠處變?yōu)镺。當(dāng)量子點材料受到超過2尢球面角基質(zhì)材料包裹時，在這附近無論是點內(nèi)還是點外應(yīng)變的變化都非常劇烈。量子點的流體靜應(yīng)變在點外為O，點內(nèi)為一個負的常數(shù)，這對于任何量子點形狀都成立。
　　 三、從理論上分析應(yīng)變對量子點能帶以及發(fā)光特性的