PDF《不同组分！ ＂》

不同组分! ! # $ % &

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( ( ) !!! ) * + ) 覆盖层 对自组织! '

(量子点的影响 王晓东! ) 刘会 # ) 牛智川! ) 封松林! ) ! ) (中国科学院半导体研究所, 半导体超晶格国家重点实验室, 北京 ! $ $ $ % &

) # ) (中国科学院半导体研究所半导体材料科学实验室, 北京 ! $ $ $ % &

) ( # $ $ $年!月'

日收到;

# $ $ $年(月# (日收到修改稿) 研究了不同) *组分的) * ! + , ! -! .

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) 覆盖层对自组织) * . /量子点的结构及发光特性的影响1 透射 电子显微镜和原子力显微镜表明, ) * . /量子点在) * + , . /做盖层时所受应力较 + , . /盖层时有所减小, 并且!2 $

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时, ) * + , . /在) * . /量子点上继续成岛1 随! 值的增大, 量子点的光荧光峰红移, 但随温度的变化发光峰峰位变化 不明显1 理论分析表明) * . /量子点所受应力及其均匀性的变化分别是导致上述现象的主要原因1 国家攀登计划 (批准号: !

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$ $ ! ) 和国家自然科学基金 (批准号:

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4 ) 资助的课题1

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1 @ * 关键词:量子点,盖层,应力,红移 , '

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% ( ( ! 引言由于量子点具有独 特的物理性质和应用价值[!,#],对它的研究已经持续了十几年1 量子点在三 个维度方向都受到限制, 理论预计 [ ! ] 以量子点为有 源区的激光器具有很高的特征温度和非常的阈值电 流等1 目前实现量子点结构的制备方法中, 利用自组 织直接生长量子点是最热门的技术途径1 在) * . / / + , . / , ) * + , . / / + , . /自组织量子点结构系列中, 其 发光峰主要在红外 [ &

, A ]

1 但我们知道, 重要的波长应 用范围为!

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7 及可见光等, 因此将量子 点的发光波长调整到这些波段成为许多研究者所追 求的目标1 目前对发光峰为!

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7等长波长量子点 的研究主要用) * + , . /量子点, 但将) * . /量子点用 ) * + , . /盖住或将) * . /量子点生长在) * + , . /量子 阱中也可以实现长波长发光 [ ( ,

4 ]

1 用) * + , . /做盖层 的目的是使) * . /量子点所承受的应变有所减小, 同 时抑制了其中) *的偏析1 另外) *组分高的) * + , . / 也容易在) * . /量子点上继续形成尺寸较大的岛状 结构1 这些因素都可能使得量子点的发光峰红移而 到达长波范围1 本文利用透射电子显微镜 (B

5 C) 、 原子力显微 镜(. D C) 、 光致发光 (E F ) 谱等研究方法系统地研究 了) * !+ , ! -! . / ( $ !!!$

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) 盖层对) * . /自组织量 子点的结构及发光性质的影响, 并对发光谱的实验 结果做了理论解释1 # 实验生长实验系统为 G +公司的 G % $ H CI ) )C J

5 系统1 衬底为半绝缘 + , . / ( ! $ $ ) 衬底, 在4 $ $ K下先 生长$

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7 的+,./缓冲层, 再将生长温度降至 A ( $ K, 淀积#0$CF的)*./,接着覆盖&

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7 的)*!+ , ! -! . /层, 最后再覆盖( $*

7 的+,./1对应于 ! 值的不同, 分别生长了!2$

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四 块样品1 为了便于 . D C 观察, 还生长了不加 + , . / 盖层而只有&

* 7) * !+ , ! -!. /盖层的结构1 生长过 程中 + , . /的生长速率为!

7 / L , ) * . /的生长速率 为$

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7 / L , # / $比约为! (