多層耦合InAs量子點的生長及特性研究.pdf

1、自組織InAs量子點材料不僅在基礎物理方面，而且在器件應用方面均具有重要意義。本論文利用分子束外延(MBE) 技術制備了高質(zhì)量的調(diào)制摻雜多層耦合自組織InAs量子點材料。通過透射電子顯微鏡(TEM)、光致發(fā)光譜(PL)、原子力顯微鏡(AFM)、拉曼散射譜等實驗手段深入研究了多層耦合InAs量子點的光學性質(zhì)以及可控性生長，取得了一些有意義的結果。 使用MBE方法，在生長多層耦合InAs量子點激光器有源區(qū)時，引入了兩種生長停頓。利用

2、TEM觀察其截面，發(fā)現(xiàn)引入生長停頓后減小了量子點層和隔離層之間的晶格失配。尤其是GaAs覆蓋層不完全時生長停頓的引入，使得多層耦合量子點各層之間垂直方向得到良好的自對準。 通過室溫PL譜測量，發(fā)現(xiàn)適當減短第二層、第三層量子點生長時間能有效地解決由于各層量子點成點時間不同而導致的雙模分布問題。研究對比了不同量子點生長溫度(T=460℃～500℃)和生長速率(V=0.04-0.1ML/s)下樣品的PL譜發(fā)光峰位置的變化以及高斯擬合雙

3、峰之間間距的變化，進一步得出了生長溫度和生長速率對量子點尺寸均勻性的影響。實驗結果表明當生長溫度在 480℃，生長速率在 0.1ML/s時量子點的擬合雙峰之間的間距最小，為30.2meV，此時的量子點均勻性最好。 利用原子力顯微鏡和低溫拉曼散射譜研究比較了退火前后的多層耦合 InAs量子點，觀察到InAs量子點的聲子峰位置隨退火溫度的增加發(fā)生些微的紅移現(xiàn)象，結合原子力顯微鏡的測試結果認為退火后量子點形狀的改變。比較了不同淀積厚度