Ga液滴沉积量对GaAs/GaAs（001）同心量子双环形貌的影响

发布时间：2022-01-08 16:29

　　通过液滴外延法制备了GaAs/GaAs（001）同心量子双环（Concentric Quantum Double Rings, CQDRs）,研究了Ga液滴沉积量对CQDRs的影响.研究结果发现:随着Ga液滴沉积量的增加,CQDRs密度降低,内环高度增高,外环高度降低,中心孔洞深度增加. CQDRs内环拟合结果表明,Ga液滴沉积量少于0.92ML（Monolayer, ML）时无法成环;外环拟合结果显示,在本实验条件下,形成外环的最小Ga液滴沉积量为3.1ML.拟合结果与实验结果一致,相关研究结果对液滴外延法制备GaAs同心量子双环具有指导意义. 

【文章来源】：原子与分子物理学报. 2020,37(02)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

不同Ga液滴沉积量的CQDRs形貌图. (a1):10ML;(b1):20ML;(c1):30ML. (a2-c2):形貌图中虚线框所圈放大的CQDRs三维AFM图像. (a3-c3):同心量子环[1-10]和[110]方向的高度对比图.

图1 不同Ga液滴沉积量的CQDRs形貌图. (a1):10ML;(b1):20ML;(c1):30ML. (a2-c2):形貌图中虚线框所圈放大的CQDRs三维AFM图像. (a3-c3):同心量子环[1-10]和[110]方向的高度对比图.为更深入研究Ga液滴沉积量对CQDRs的内环半径RInner和外环半径ROuter的影响,通过拟合得到了如图3所示的内环半径和外环半径的拟合曲线. 内环半径RInner的拟合曲线表达式为:

其中 ΔR=69.95-87.29e - x 14 ,该式为形成外环的重要条件. 令ΔR=0,可解出x=3.1. 这一结果表明,沉积量为3.1ML时,在本实验条件下只能形成一个量子环. 考虑到t1=15的特殊性,也为了验证内外径拟合曲线的可靠性,本文还做了一组沉积量为15ML的验证组,图3所示为沉积量为15ML时的一个CQDRs的AFM形貌图及其线度分析. 测量结果显示,内环半径为81.48 nm,外环半径为121.73 nm. 通过拟合的表达式(2)、(4)计算的结果为:RInner(15ML)=81.48 nm, ROuter(15ML)=120.46 nm,与拟合结果一致.图4 (a)Ga液滴沉积量为15ML时的CQDRs AFM形貌图像; (b)CQDRs的[110]和[1-10]方向线度分析.

【参考文献】：
期刊论文
[1]生长温度对In0.5Ga0.5As/GaAs量子点尺寸的影响[J]. 马明明,杨晓珊,郭祥,王一,汤佳伟,张之桓,许筱晓,丁召.  原子与分子物理学报. 2019(01)
[2]1D量子环中电子-空穴系统的准精确解析解[J]. 刘高福,郭光杰,周筑文.  四川大学学报(自然科学版). 2015(06)



本文编号：3576895