外场作用对InAs/GaAs量子点光学性质影响的研究

发布时间：2025-03-19 04:10

　　从硅、锗作为第一类半导体而被人们广泛应用以来,半导体学科的发展以及半导体技术的深化应用便在人类社会的方方面面产生了深远的影响。上世纪60年代开始,物理学家已经认识到在超薄层材料中研究量子效应有着极大的优势,而量子点材料的出现则为更进一步探究材料的量子限制效应提供了研究目标,80年代后,有机金属化学气相沉积(MOCVD)和分子束外延(MBE)等生长工艺的先后出现,使得制备高精度自组装量子点有了行之有效的方法。InAs量子点作为优良的直接带隙材料,拥有带隙窄、高发光效率、高电子迁移率、稳定性优良等诸多优点而备受关注。本文中的研究目标砷化铟/砷化镓(InAs/GaAs)量子点,以其为核心的光电子器件在微电子和红外探测领域有很大的应用。目前人们已就生长条件、组成成分、量子点表面形貌、测量时的温度、激发光功率等条件下量子点物理性质的变化做过大量的研究。在对InAs量子点的研究过程中,I.E.Itskevich,马宝珊等人先后在静水压力对于InAs量子点的光学性质的影响上做了大量的研究,发现静水压力会导致InAs量子点荧光光谱强度降低,以及压力系数的改变。然而对于应力导致的半导体器件形变时InAs量...

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1（a）闪锌矿GaAs立体结构（b）闪锌矿InAs立体结构

述，物理学者已经就外加磁尝静水压力、外加电场以及温度等环境下InAs/GaAs量子点物理性质的改变做出了研究。但是对外场造成的影响，尤其是外应力引发的形变对物理性质改变的研究甚少。1.2GaAs和InAs的材料特性作为III-V族半导体以及第二代半导体的典型代表，砷化镓（GaAs....

图1.2（a）GaAs的能带结构（b）InAs的能带结构

第一章绪论3主要受到带隙与温度比值TkEBg的控制，当这个比值变大时，则半导体材料的本征载流子浓度降低，导致电导率随之下降。所以能带理论成为了研究分析半导体材料中载流子运动的重要理论依据。半导体的能带结构是一系列的导带和价带共同形成的，这就可以用来解释半导体材料在外界条件变化时的....

图1.3四种维度下的半导体材料及各维度的态密度分布

第一章绪论5使得量子点材料在使用上有明显的优势，如，基于量子尺寸效应制成的半导体单电子器件尺寸小，消耗低；量子点材料发光光谱对称分布颜色可调，以其制成的荧光探针在生物医疗方面有着巨大作用。如今的量子点材料已经以其优异的物理性质在物理，化学，材料，生物等众多尖端科技中占据了自己的一....

图1.4InAs/GaAs量子点发光示意图（a）无应力时，（b）施加应力时

外场作用对InAs/GaAs量子点光学性质影响的研究6图1.4InAs/GaAs量子点发光示意图（a）无应力时，（b）施加应力时1.5本文各部分研究内容及创新性工作本工作中，研究了以分子束外延（MBE）方法生长于GaAs衬底上的InAs/GaAs自主装量子点在施加应力使其形变后以....

本文编号：4036638