自組織InAs-GaAs量子點(diǎn)的MBE生長(zhǎng)及應(yīng)變的研究.pdf

1、在GaAs襯底上自組織生長(zhǎng)InAs量子點(diǎn)，因低廉的成本、巨大的發(fā)展空間及應(yīng)用前景，成為目前半導(dǎo)體材料研究的熱點(diǎn)。為制備長(zhǎng)波長(zhǎng)量子點(diǎn)激光器有源區(qū)材料InAs/GaAs自組織量子點(diǎn)，本論文利用分子束外延方法自組織生長(zhǎng)了多組InAs/GaAs量子點(diǎn)，通過(guò)透射電鏡(TEM)、光致發(fā)光譜(PL)等手段研究了量子點(diǎn)的形貌、發(fā)光特性與生長(zhǎng)條件的關(guān)系。采用連續(xù)力學(xué)等方法研究了量子點(diǎn)的應(yīng)變分布規(guī)律，并研究了應(yīng)變對(duì)能帶、發(fā)光等性能的影響。本論文的主要工作及

2、研究成果如下：
　　 一、采用分子束外延技術(shù)，通過(guò)控制生長(zhǎng)條件（襯底溫度，生長(zhǎng)速率）及量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)制備了多組高質(zhì)量的GaAs基Inhs自組織量子點(diǎn)材料。利用透射電鏡、光致發(fā)光譜等手段對(duì)多組量子點(diǎn)樣品的形貌和發(fā)光特性進(jìn)行了對(duì)比研究。得出的結(jié)論為：多層結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)的尺寸均勻性和光學(xué)性能優(yōu)于單層結(jié)構(gòu)，InAs/GaAs自組織量子點(diǎn)較好的生長(zhǎng)工藝條件為襯底溫度521℃，生長(zhǎng)速率0.1ML/s。
　　 二、應(yīng)用連續(xù)力學(xué)的方法對(duì)金字塔

3、形自組織InA.CGaAs量子點(diǎn)的應(yīng)變進(jìn)行了計(jì)算，采用圖解法分析了應(yīng)變分布，得到量子點(diǎn)應(yīng)變分布的一般規(guī)律：對(duì)于量子點(diǎn)的應(yīng)變，量子點(diǎn)內(nèi)為大的壓應(yīng)變，點(diǎn)外為小的拉應(yīng)變且隨離點(diǎn)的距離的增大而衰減，足夠遠(yuǎn)處變?yōu)镺。當(dāng)量子點(diǎn)材料受到超過(guò)2尢球面角基質(zhì)材料包裹時(shí)，在這附近無(wú)論是點(diǎn)內(nèi)還是點(diǎn)外應(yīng)變的變化都非常劇烈。量子點(diǎn)的流體靜應(yīng)變?cè)邳c(diǎn)外為O，點(diǎn)內(nèi)為一個(gè)負(fù)的常數(shù)，這對(duì)于任何量子點(diǎn)形狀都成立。
　　 三、從理論上分析應(yīng)變對(duì)量子點(diǎn)能帶以及發(fā)光特性的