晶格錯配量子點應變分布與平衡形態(tài)研究.pdf

1、低維半導體量子點以其所具有的特殊光學和電學效應，成為了當今材料領域研究的熱點問題之一。應變自組織的生長技術是目前制備量子點最有效、最直接的方法，晶格錯配引起的應變是量子點生長的驅動力。在自組織生長過程中，晶格常數(shù)、熱膨脹系數(shù)、各向異性值以及晶體對稱性等物理參數(shù)都會對量子點的成核位置、分布排列、形狀轉變、平衡形態(tài)以及應變分布產生重大影響。因此，研究各物理參數(shù)對異質外延量子點體系的影響便成為迫切需要解決的科學問題。
　　 目前，關于

2、晶格錯配與量子點生長模式、應變分布和平衡形態(tài)的關系還沒有形成完整系統(tǒng)的理論。本文基于各向異性彈性理論的有限元方法對異質外延量子點進行了系統(tǒng)的研究，主要工作和成果如下：
　　 1．基于彈性理論和有限單元法研究了不同錯配時孤立金字塔形量子點的應力、應變分布。研究表明，應變與應力主要集中在界面附近，不同錯配的靜水應變和雙軸應變分布特征大體均相似，數(shù)值有差異。所有這些應變都會隨著晶格錯配的增大而相應的增大。
　　 2．計算了不同

3、晶格錯配量子點的相關能量，得到了錯配度與平衡形態(tài)的函數(shù)關系，再次證實應變弛豫是量子點的形成的主要驅動力，而且隨著晶格錯配的增大而增大，相應地，量子點平衡高寬比也隨著錯配的增大而增大。當外延沉積量達到一定體積時，由Frank-vanderMerwe(FM)生長模式轉化成Stranski-Krastanov(SK)模式生長存在一臨界錯配：晶格錯配小于臨界值時，外延生長是FM生長模式；晶格錯配大于臨界值時，是SK生長模式。
　　 3．