氢原子辅助MBE生长对GaAs外延面形貌的影响

本文研究了ＭＢＥ通常生长条件和氢原子辅助生长条件下（１００）、（３３１）、（２１０）、（３１１）等表面外延形貌的变化．原子力显微镜ＡＦＭ测试的结果表明：（１００）表面在氢原子辅助生长条件下外延面的岛状起伏变得更为平坦，二维生长模式得到增强；（３３１）面在两种条件下均显示出台阶积累（ｓｔｅｐｂｕｎｃｈｉｎｇ）式生长，而氢原子辅助生长则减小了台阶结构的横向周期；（２１０）面在氢原子辅助生长下也使原表面存在的岛状结构尺寸减小；在（３１１）表面氢原子诱导的作用明显地增强了台阶积累生长模式．本文认为氢原子诱导作用机     

GaAs脊形量子线发光性质的光致发光谱研究

本文报道了用ＭＢＥ非平面生长方法制备的ＧａＡｓ脊形量子线发光性特实验研究．低温、微区、变温和极化光致发光谱等的测试分析表明：这种由｛１１３｝面构成的脊形量子线具有发光各向异性、激子束缚能明显大于侧面量子阱等特点．用Ｋｒｏｎｉｇ－Ｐｅｎｎｅｙ模型进行的近似计算结果证实了脊形量子线的横向量子限制效应导致了光致发光峰位置２０ｍｅＶ的蓝移     

利用分子束外延生长高质量应变平衡InAs/InAsSbⅡ类超晶格

利用分子束外延技术在GaSb衬底上生长了高质量的InAs/InAsSb（无Ga）Ⅱ类超晶格。超晶格的结构由100个周期组成,每个周期分别是3.8 nm厚的InAs层和1.4 nm厚的InAs_0.66Sb_0.34层。在实验过程中出现了一种特殊的尖峰状缺陷。利用高分辨率x射线衍射（HRXRD）、原子力显微镜（AFM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对外延的超晶格进行了表征和分析。结果表明,优化后的样品几乎为零晶格失配,超晶格0级峰半峰宽为39.3 arcsec,表面均方根粗糙度在10 μm×10 μm范围内达到1.72 ?。红外吸收光谱显示50%的截止波长为4.28 μm,PL谱显示InAs/InAs_0.66Sb_0.34超晶格4.58 μm处有清晰锐利的发光峰。这些结果表明,外延生长的InAs/InAsSb超晶格稳定性和重复性良好,值得进一步的研究。     

In0．2Ga0．8As-GaAs复合应力缓冲层上的1.3μm InAs／GaAs自组织量子点

用光荧光谱和原子力显微镜测试技术系统研究了在2 nm In0.2Ga0.8As和x ML GaAs的复合应力缓冲层上生长的InAs/GaAs自组织量子点的发光特性和表面形貌.采用In0.2Ga0.8As与薄层GaAs复合的应力缓冲层,由于减少了晶格失配度致使量子点密度从约1.7×109 cm-2显著增加到约3.8×109cm-2.同时,复合层也有利于提高量子点中In的组份,使量子点的高宽比增加,促进量子点发光峰红移.对于x=10 ML的样品室温下基态发光峰达到1350 nm.     

InAs/GaAs自组织量子点激发态的激射

将覆盖层引入生长停顿的量子点结构作为激光器有源区来研究量子点激光器受激发射机制 .由于强烈的能带填充效应 ,光致发光谱和电致发光谱中观察到对应于量子点激发态跃迁的谱峰 ,大激发时其强度超过基态跃迁对应的谱峰 .最后激发态跃迁达到阈值条件 ,激射能量比结构相似但不含量子点的激光器低 ,表明量子点激光器中首先实现受激发射是量子点的激发态     

原子氢辅助MBE生长的不同晶面GaAs表面形貌

研究了原子氢辅助分子束外延(MBE)中,原子氢对不同晶面GaAs外延层表面形貌特征的诱导作用.原子力显微镜(AFM)测试表明,在GaAs的(311)A和(331)A面,原子氢导致了台阶状形貌的形成.提出了一种简单模型,解释了台阶面形貌形成的物理机制.为最终有序低维纳米表面结构提供了一种实验参考.     

中波InAs/GaSb超晶格红外焦平面探测器

由分子束外延生长的GaSb基的InAs/GaSb超晶格材料具有良好的均匀性,其在制作红外焦平面探测器方面有独特的优势。分别采用生长中断和表面迁移率增强的分子束外延法在GaSb衬底上生长了中波段InAs/GaSb超晶格红外探测器材料,对比表明对于中波超晶格材料,生长中断法优于表面迁移率增强法。利用标准工艺制作了中波红外PIN单元探测器,并制备了320×256的焦平面探测器芯片。     

快速热退火对MBE生长的InGaNAs材料结构的影响

从系统自由能角度，阐明了MBE生长的InGaNAs材料在高温热退火过程中材料内部的结构变化. 在热退火时，In-Ga互扩散和N-As互扩散引起spinodal分解，N原子趋向于与In结合形成In-N键，使InGaNAs材料的带隙增加，从而引起PL谱峰值的蓝移.     

氧化限制型垂直腔面发射激光器串联电阻分析

含氧化限制孔的VCSEL具有低的阈值电流，但氧化孔的存在也会加大串联电阻．本文采用理论模型，详细计算了氧化限制型VCSEL的串联电阻．把串联电阻分解为垂直方向电阻和横向电阻，分析了串联电阻与氧化孔半径的关系，提出了降低VCSEL串联电阻的具体方法．     

低温退火对稀磁半导体(Ga,Mn)As性质的影响

利用低温分子束外延技术在GaAs(001)上外延生长出厚度为500nm的稀磁半导体(Ga,Mn)As薄膜.双晶X射线衍射证明其为闪锌矿结构,晶格参数为0.5683nm,据此推导出其Mn含量为7%.磁测量结果揭示其铁磁转变温度为65K.观察了低温退火处理对(Ga,Mn)As磁性质的影响,发现生长后退火处理显著提高了其铁磁转变温度,可以达到115K.