MBE生长GaAs/AlGaAs量子阱材料结构及其光学性能研究

发布时间：2024-05-17 03:36

　　系统研究了I类组分量子阱结构材料GaAs/AlGaAs的结构设计、材料表征及光学性能。利用分子束外延(MBE)技术生长量子阱材料,原子力显微镜(AFM)测量结果表明样品表面粗糙度达到10-1 nm数量级。X射线双晶衍射测试结果显示材料具备良好的生长质量及晶格完整性。室温光致发光谱探测出量子阱导带电子与价带轻重空穴的复合发光,及施主-受主(D-A)能级间距与GaAs禁带宽度。综合分析结果表明用MBE方法制备实现了与设计结构高度相符的GaAs/Al0.27Ga0.73As量子阱样品,为后期器件设计的精确实现提供了理论依据。

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【部分图文】：

图１ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超晶格样品结构示意图

０．５μｍＧａＡｓ接触层，接着生长５０周期ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱层，最后再生长一层０．５μｍ的ＧａＡｓ接触层。Ａｌ原子含量为０．２７，ＧａＡｓ层的Ｓｉ掺杂浓度均为６×１０１７ｃｍ－３［４］。样品结构如图１所示，由多量子阱结构中的电子干涉理论［７］计算得该结构的峰值吸收波长为....

形貌图图２样品的ＡＦＭ形貌图（ｂ）

ＡＦＭ）对样品表面形貌进行观测。ＡＦＭ是靠探测针尖与样品表面微弱的原子间相互作用力的变化来观察表面结构，得到的是对应于表面总电子密度的形貌，适用于所有材料，接触式和轻敲式模式下的横向分辨率可高达１．０ｎｍ。实验中使用ＮａｎｏｎａｖｉＥ－Ｓｗｅｅｐ型环境可控扫描探针显微镜对样品进行....

图３Ｘ射线双晶摇摆曲线

看出，样品表面呈现台阶形层状生长形貌，均方根粗糙度ＲＭＳ为０．２０８１ｎｍ，平均面粗糙度Ｒａ为０．１５２７ｎｍ，表明样品表面平整度高，呈现高质量的二维层状生长形貌。２．２结构特性分析Ｘ射线双晶衍射方法制样简单、测量精度高，且对样品无损伤，已被广泛应用于超晶格样品结构参数的精确测定....

图1-2不同类型的子带间跃迁

上海交通大学硕士学位论文第一章绪论造商已经推出了长波单色焦平面和双色（中波-长波）焦平面产品。从量子阱红外探测器的发展过程来看，性能提高的关键是，通过优化改进量子阱阱宽、垒高、垒宽等结构参数，改变材料的能态分布，从而达到探测目标的精确实现。1.2.2三种不同跃迁形式的QW....

本文编号：3975328