题名InAs/GaAs量子点光学性质研究
作者汤乃云
答辩日期2005-06-06
文献子类博士
授予单位中国科学院研究生院
导师陆卫
关键词量子点 应变分布 电子能级 尺寸分布 压力系数
学位专业微电子学与固体电子学
英文摘要近年来,In(Ga)As/GaAs自组织量子点体系因其独特、优异的光电性质,成为低维物理研究领域一个前沿课题。本论文研究了量子点的应力分布,尺寸相关的电子结构,界面混合对发光光谱的影响以及压力系数随应变的变化关系,取得了以下一些主要结果。 1. 量子点的不同形状对其流体静压应变的影响较为微弱,而对单轴应变的影响则更加明显且较为复杂。对于实验生长最为常见的量子点,其弹性张量的立方对称性大于形状对称性,因此应变分布中的各向异性主要由量子点形状的各向异性决定。量子点内部应变对于量子点各方向尺寸的相对变化较为敏感;同时对于量子点体积的变化,量子点的应变分量几乎不受影响。 量子点内部能级存在简并。随着尺寸的增大,量子点各能级之间的间距减小,能级数目增加。在外加磁场下,量子点内的电子能级的能量增大;同时由角量子数m引起的能级简并解除, m为正数时,其能量较高。 2. InAs/GaAs量子点是一个大应变体系,其弹性常数和晶格常数在外加压力下发生改变,导致了量子点禁带宽度压力系数减小,电子束缚能增加。两者共同作用使得量子点具有较小的压力系数。同时,电子束缚能变化对不同尺寸的量子点发光峰压力系数影响不同。尺寸越小的量子点,势阱越窄,受势垒高度和电子束缚程度影响越大,其发光峰的压力系数也就越大。 3. 量子点尺寸分布展宽了量子点的光致发光峰,同时使量子点的发光峰位红移。由于量子点的直径和高度等具有不同的尺寸分布,相对基态发光峰,激发态发光峰的展宽并不单一,它有可能大于,等于或小于基态发光峰能量展宽。 4. 质子注入导致的界面混合和注入损伤是一个相互竞争过程,存在一个临界的注入剂量 ,当注入剂量 小于 ,界面混合作用较为明显,量子点发光峰强随注入剂量增加而增强;当 大于 时,质子注入引起了大量的非辐射复合中心,主要表现为注入损伤,量子点的发光峰强随注入剂量增加而迅速减弱。退火温度越高,注入剂量越大。
学科主题红外基础研究
公开日期2012-07-11
内容类型学位论文
源URL[http://202.127.1.142/handle/181331/4284]  
专题上海技术物理研究所_上海技物所
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GB/T 7714
汤乃云. InAs/GaAs量子点光学性质研究[D]. 中国科学院研究生院. 2005.
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