低維半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、可控性制備及性質(zhì)研究.pdf

1、本文對(duì)低維半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、可控性制備及性質(zhì)進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下： 1、以Fick擴(kuò)散方程為基礎(chǔ)，對(duì)多周期超晶格結(jié)構(gòu)中的Al原子擴(kuò)散過程進(jìn)行了理論模擬，發(fā)現(xiàn)了隨著GaAs層厚度增加對(duì)Al的含量變化的影響規(guī)律。研究了生長(zhǎng)溫度和周期結(jié)構(gòu)對(duì)AIGaAs/GaAs樣品光學(xué)性質(zhì)的影響，實(shí)驗(yàn)證明生長(zhǎng)溫度較低，適合多周期的生長(zhǎng)方式；生長(zhǎng)溫度較高，適合短周期的生長(zhǎng)方式。 2、制備了系列InGaAs/GaAs量子阱材料，研究了不同In

2、含量和不同阱寬量子阱的光學(xué)性質(zhì)，分析了載流子在不同結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)移過程。證明In含量小于0.2，生長(zhǎng)溫度低于560℃，In偏析和In-Ga互混對(duì)量子阱的發(fā)光基本沒有影響。 3、理論分析、計(jì)算了俄歇復(fù)合和自發(fā)輻射復(fù)合的載流子損耗機(jī)制，提出了應(yīng)變量子阱中存在俄歇復(fù)合和非俄歇復(fù)合對(duì)閾值電流起主導(dǎo)作用的溫度轉(zhuǎn)變點(diǎn)T<,c>，同時(shí)，發(fā)現(xiàn)張應(yīng)變量子阱激光器轉(zhuǎn)變溫度要比壓應(yīng)變量子阱激光器的轉(zhuǎn)變溫度要高。 4、采用AFM和PL譜研究了In(

3、Ga)As/GaAs量子點(diǎn)的形貌特點(diǎn)和光學(xué)特性，詳細(xì)分析了隨生長(zhǎng)溫度變化，雙模量子點(diǎn)的不同形成機(jī)制，揭示了生長(zhǎng)溫度對(duì)雙模量子點(diǎn)的形成和光學(xué)性質(zhì)等重要影響--低的生長(zhǎng)溫度(480℃)，量子點(diǎn)的合并是形成量子點(diǎn)雙模分布的主要原因；高的生長(zhǎng)溫度(535℃)，In偏析和解析程度不同是導(dǎo)致不同尺寸分布的主要因素。 5、利用傳輸矩陣的方法數(shù)值模擬了壘在阱中結(jié)構(gòu)和阱在阱中結(jié)構(gòu)的透射特性、隧穿時(shí)間、電流密度等物理參數(shù)，深入分析了阱與阱之間能級(jí)的