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生长温度对InAs/GaSb超晶格晶体结构和表面形貌的影响

郭杰 , 孙维国 , 陈慧娟 , 彭震宇 , 鲁正雄 , 郝瑞亭 , 周志强 , 许应强 , 牛智川

功能材料

采用分子束外延(MBE)技术,在GaSb(100)衬底上外延生长InAs(4ML)/GaSb(8ML)超晶格(SLs).研究了生长温度(400~440℃)对超晶格晶体结构和表面形貌的影响.结果表明,420℃生长的超晶格结构完整和表面粗糙度最小,其荧光光谱(PL)峰值波长在约2.54μm处,响应光谱50%截止波长在约2.4μm处.通过控制快门顺序形成InSb和混合两种界面,并发现生长温度强烈影响混合界面InAs/GaSb超晶格结构和表面形貌,而对InSb界面超晶格的影响较小.

关键词: InAs/GaSb , XRD , 生长温度 , 界面

MBE方法在GaAs(001)衬底上外延生长GaSb膜

郝瑞亭 , 申兰先 , 邓书康 , 杨培志 , 涂洁磊 , 廖华 , 徐应强 , 牛智川

功能材料

利用分子束外延方法(MBE)在GaAs(001)衬底上外延生长了GaSb薄膜,利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、原子力显微镜(AFM)、Hall效应(Hall Effect)和低温光荧光谱(LTPL)等手段对薄膜的晶体质量、电学性能和光学质量进行了研究.发现直接生长的GaSb膜表面平整,空穴迁移率较高.引入GaSb/AlSb超晶格可有效阻断进入GaSb外延层的穿通位错,对应的PL谱强度增强,材料的光学质量变好.

关键词: GaSb , GaAs , 分子束外延(MBE)

1.55μm波长发光的自组织InAs量子点生长

澜清 , 周大勇 , 孔云川 , 边历峰 , 苗振华 , 江德生 , 牛智川 , 封松林

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2002.05.009

通过引入较长停顿时间,采用分子束外延循环生长方法在350℃低温获得了一种横向聚合的InAs自组织量子点,在荧光光谱中观察到1.55μm波长的发光峰. 通过AFM和PL谱的联合研究,表明此低温循环生长方法有利于在长波长发光的量子点的形成.

关键词: InAs自组织量子点 , 循环生长 , 分子束外延 , 1.55μm波长

1.3微米发光自组织InAs/GaAs量子点的电致发光研究

孔云川 , 周大勇 , 澜清 , 刘金龙 , 苗振华 , 封松林 , 牛智川

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2002.06.008

用优化的MBE参数生长了1.3μm发光的InAs/GaAs量子点材料,并制成发光二极管,对不同温度和有源区长度下样品的电致发光谱进行了细致的研究.观察到两个明显的电致发光峰,分别对应于量子点基态和激发态的辐射复合发光.实验表明,由于能态填充效应的影响,适当增大量子点发光器件有源区长度,更有利于获得基态的光发射.这个结果提供了一种控制和调节InAs/GaAs量子点发光二极管和激光器的工作波长的方法.

关键词: 量子点 , 电致发光 , 发光二极管 , 能态填充效应

分子束外延生长的InAs/GaAs自组织量子点发光特性

孙彦 , 方志丹 , 龚政 , 苗振华 , 牛智川

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.02.040

研究了分子束外延生长的覆盖了1nm的InxAl1-xAs(x=0.2,O.3)和3nm的Ino2Gao8As复合应力缓冲层InAs/GaAs自组织量子点(QD)光致发光(PL)特性.加InAlAs层后PL谱红移到1.33μm,室温下基态和第一激发态间的跃迁能级差增加到86meV.高In组份的InAlAs有利于获得较长波长和较窄的半高宽(FWHM).对于覆盖复合应力缓冲层的QD不会使波长和FWHM发生显著变化,但可以使基态和第一激发态间的能级差进一步增大.这些结果归因于InAlAs能够有效的抑制In的偏析,减少应力,使QD保持较高的高度.同时,由于InAlAs具有较高的限制势垒,可以增加基态和第一激发态间的能级差.

关键词: 量子点 , 应力缓冲层 , 半高宽 , 光致荧光谱

单光子源低密度长波长InAs/GaAs量子点的制备

方志丹 , 崔碧峰 , 黄社松 , 倪海桥 , 邢艳辉 , 牛智川

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.05.012

通过优化分子束外延生长条件,得到室温发光在1300nm低密度的自组织InAs/GaAs量子点.使用极低的InAs生长速率(0.001单层/秒)可以把量子点的密度降低到4×106cm-2.这些结果使得InAs/GaAs量子点可以作为单光子源应用在未来的光纤基量子密码、量子通信中.

关键词: 单光子源 , 低密度 , 量子点

自组织生长单层InAs量子点结构中浸润层与量子点发光的时间分辨谱研究

孔令民 , 蔡加法 , 陈主荣 , 吴正云 , 牛智川

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2003.02.017

在GaAs(100)的衬底上,采用MBE自组织方法生长了单层层厚分别为2和2.5 ML的InAs层.通过原子力显微镜(AFM)观察,证实已在InAs层中形成量子点.采用光致发光谱及时间分辨谱对InAs量子点及浸润层开展研究和对比,分析了单层InAs量子点和浸润层中的载流子迁移过程,较好地解释了实验结果.

关键词: InAs量子点 , 浸润层 , 时间分辨谱

GaAs/Si/AlAs异质结的DLTS实验研究

李永平 , 田强 , 牛智川

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2005.06.018

利用深能级瞬态谱(DLTS)技术研究了Si夹层和GaAs层不同生长温度对GaAs/AlAs异质结晶体品质的影响.发现Si夹层的引入并没有引起明显深能级缺陷,而不同温度下生长的GaAs/Si/AlAs异质结随着温度的降低,深能级缺陷明显增加,并进行了分析,得到深能级是由Ga空位引起的,在600℃时生长的晶体质量最佳.

关键词: 光电子学 , 深能级瞬态谱 , 深能级缺陷 , Si夹层 , GaAs/AlAs异质结

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