InGaAs/GaAs半导体量子点纳米材料光学性质研究

发布时间：2021-05-18 20:11

　　Ⅲ-Ⅴ族In（Ga）As/GaAs半导体量子点（quantum dots,QDs）纳米材料展现出很多优异的物理特性,在光电子器件领域具有广阔的应用前景。本论文选取具有特殊结构的InGaAs/GaAs量子点链和InGaAs/GaAs表面量子点纳米材料,通过光致荧光发射谱（Photoluminescence,PL）、荧光激发谱（Photoluminescence excitation spectrum,PLE）、时间分辨荧光谱（Time-Resolved Photoluminescence,TRPL）等光致荧光光谱技术研究了材料的形貌结构对其光学性质和光生载流子动力学过程的影响,主要研究结果如下:（1）研究了单层一维有序的InGaAs/GaAs量子点链的光学性质。发现由于量子点间距在成链方向上较近,引起了载流子的隧穿效应,从而使其PL谱呈现出一定的非对称性及偏振性,且PL谱的高能端随激发功率的增加而展宽,PL谱高能端载流子寿命下降很快。（2）研究了InGaAs/GaAs表面量子点（surface quantum dots,SQDs）与掩埋量子点（buried quantum dots,BQ... 

【文章来源】：河北大学河北省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 纳米半导体材料
    1.2 半导体量子点
        1.2.1 半导体量子点的性质
        1.2.2 半导体量子点的生长方法
    1.3 半导体量子点的研究意义及研究现状
        1.3.1 研究意义
        1.3.2 研究现状
    1.4 本论文主要研究内容
第二章 样品制备及表征技术
    2.1 样品制备
    2.2 形貌和结构表征
        2.2.1 原子力显微镜(AFM)
        2.2.2 透射电子显微镜(TEM)
    2.3 光致发光测量系统
第三章 单层空间有序的InGaAs/GaAs量子点链光学性质研究
    3.1 样品制备及形貌分析
    3.2 光学特性测量
        3.2.1 低温PL谱及偏振PL谱
        3.2.2 激发强度对InGaAs/GaAs量子点链PL谱的影响
        3.2.3 温度对InGaAs/GaAs量子点链PL谱的影响
        3.2.4 InGaAs/GaAs量子点链的TRPL谱测量
    3.3 本章小结
第四章 单层InGaAs/GaAs表面量子点光学性质研究
    4.1 样品制备与形貌分析
    4.2 光学特性测量
        4.2.1 低温与常温PL谱
        4.2.2 激发强度对表面量子点PL谱的影响
        4.2.3 InGaAs/GaAs表面量子点PLE谱测量
        4.2.4 温度对InGaAs/GaAs表面量子点PL谱的影响
        4.2.5 温度对表面量子点载流子收集效率的影响
        4.2.6 表面量子点与掩埋量子点积分强度比值随激发功率与温度的变化
    4.3 本章小结
第五章 间隔层厚度对InGaAs/GaAs表面量子点光学特性的影响
    5.1 样品制备与形貌分析
    5.2 光学特性测量
        5.2.1 低温PL谱及TRPL谱
        5.2.2 激发强度对不同耦合程度InGaAs/GaAs表面量子点PL谱的影响
        5.2.3 不同耦合程度InGaAs/GaAs表面量子点的PLE谱测量
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]多周期InGaAs量子点点阵与点链形貌研究[J]. 刘健,王一,郭祥,王继红,罗子江,郎啟智,赵振,周海月,丁召.  真空科学与技术学报. 2016(12)
[2]量子点制备方法的研究进展[J]. 王忆锋.  红外. 2008(11)
[3]InGaAs/GaAs量子链的光学特性研究[J]. 王宝瑞,孙征,徐仲英,孙宝权,姬扬,G.J.Salamo.  物理学报. 2008(03)

博士论文
[1]结合分子束外延和脉冲激光多光束干涉技术的空间有序InAs/GaAs（001）量子点生长的研究[D]. 张伟.苏州大学 2016

硕士论文
[1]InAs/GaAsSb量子点外延生长与光学特性研究[D]. 赵宇.哈尔滨工业大学 2010



本文编号：3194414