关键词： InGaAs层   量子点材料   PL谱   量子点激光器  

摘要： 该文系统研究了In(Ga)As/GaAs量子点的分子束外延生长的光学性质,以及量子点激光器的制备和性能.主要内容和结果如下:(1)用AFM,PL等手段系统研究了分子束外延生长的In(Ga)As/GaAs量子点的物理性质.(2)制备了980nm量子点激光器,获得了室温脉冲激射,激光波长976.8nm,输出功率大于200mW.(3)对1.3μm量子点激光器的设计和制备进行了探索.深入研究了长波长发光InAs/GaAs量子点的电致发光谱,证明可以通过增加有源区量子点的数目获得基态发光.

关键词： 量子点   复合材料   光学性能   碘硫化锑   铁电半导体   有机改性   电光效应   光学非线性   SbSI  

摘要： 用溶胶-凝胶法成功地制备了铁电半导体碘硫化锑(SbSI)微晶掺杂有机改性的TiO_2薄膜及块状凝胶。铁电SbSI晶体在C轴具有非常大的介电常数,非常高的电-光系数,较大的光电导系数,同时又是一种本征半导体材料。将SbSI掺杂到非晶态的基质中,通过热处理及气氛保护的方法控制微晶的生长。通过X射线衍射光谱与高分辨透射电子显微镜观察到微晶的存在以及晶体尺寸和分布情况。使用简并的四波混频的方法测得了薄膜样品的三阶非线性极化率,并在块状样品中发现了复合材料中存在的电控双折射效应,测得样品的有效电光系数为2.42×10^(-3)nm/V。

关键词： S-QD-S结   量子点   Andreev反射   Andreev束缚态   非平衡电流输运  

摘要： 该文讨论了介观超导-量子点-超导(S-QD-S)系统在非平衡状态下的量子输运性质.首先用非平衡格林函数方法建立了S-QD-S结在任意偏压下的电流公式.在有限偏压下,S-QD-S结中的量子点的格林函数为一含双时变量的函数,其形式决定了S-QD-S结的非平衡电流输运性质.随后,该文利用此一般公式讨论了零偏压下超导-量子点-超导(S-QD-S)结的dc Josephson效应.在零偏压下,通过与两边超导导线耦合,量子点的能级被重整化为两个相对于超导体的费米面对称的束缚态能级(Andreev束缚态).该文给出Andreev束缚态能级位置的解析结果,并讨论了束缚态能级位置与通过S-QD-S结的Josephson超流的关系.然后,该文讨论了在有限偏压下S-QD-S结的非平衡量子输运性质.

关键词： AB环   量子点   结构   电子输运  

摘要： 用格林函数方法研究了嵌在介观AB环一臂中量子点的电子输运性质 .数值计算表明 :沿着每一共振峰 ,其输运相位连续的增加π ;在两共振峰间的某个位置 ,其输运相位突然减小π ,从而每一共振峰具有相同的相行为 .

关键词： semiconductor optical amplifier   strained quantum well   plane wave expansion method   polarization  

摘要： The valence subband energies and wave functions of a tensile strained quantum well are calculated by the plane wave expansion method within the 6×6 Luttinger Kohn *** effect of the number and period of plane waves used for expansion on the stability of energy eigenvalues is *** practical calculation,it should choose the period large sufficiently to ensure the envelope functions vanish at the boundary and the number of plane waves large enough to ensure the energy eigenvalues keep unchanged within a prescribed range.

关键词： 全固源分子束外延   InAsP应变量子阱   应变补偿   激光器  

摘要： 该论文在国产固源分子束外延(MBE)系统的基础上,利用新型三温区阀控裂解固态磷源炉,对InAsP多量子阱材料的生长进行了全面的研究.论文首先通过实验比较了在As<,2和As<,4>两种模式下生长的InAsP/InP多量子阶材料的结构特性和光学特性.研究表明,两种模式对所生长的InAsP/InP多量子阱的结构质量几乎没有影响;但是由于As<,4>的吸附机制比较复杂,其吸附系数小于As<,2>的吸附系数,且使外延材料的光学特性变差.然后我们研究了1.55 μm波段IndsP/InGaAsP应变多量子阱材料的生长及激光器的设计与刷体.为了进一步提高器件的性能,我们还对1.55μm波段InAP/InGa(As)P应变补偿多量子阱材料,主要是带InP过渡层的InAsP/InP/InGaP/InP应变补偿多量子阱结构的生长进行了研究.我们对InP过渡层的厚度、InGaP垒的组分和厚度等参数进行了优化,并生长出高质量的InAs<,0.618>P(7.1nm)/=InP(1.7nm)/InGa<,0.2>P(6.0nm)应变补偿多量子阱结构,其室温PL谱FWHM为18.7meV,与当前文献中报道的最好水平相当.我们还对结构相同,但阱数不同的InAsP/InP/InGaP/InP应变补偿多量子阱结构进行了比较,发现在当前生长条件下,7个阱比较有利于器件的制作.

关键词： 无杂质空位诱导无序   量子阱   带隙蓝移   光荧光谱   光调制反射谱   二次离子质谱   Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料  

摘要： 该文用量子阱互混方法中的无杂质空位扩散的方法,研究了Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体量子阱结构材料的带隙蓝移.实验中所用的样品都是用气体源分子束外延(GSMBE)生长的.用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的方法对三种不同结构的样品分别淀积了SiO<,2>和Si<,3>N<,4>电介质盖层,用甩胶机甩了SOG电介质薄膜,然后在不同条件下通过快速热退火处理来研究带隙改变情况.光荧光谱(PL)测试分析表明:带隙蓝移与退火温度、退火时间及淀积的电介质薄膜都有关.用二次离子质谱(SIMS)对互扩散过程进行了研究,发现阱、垒中Ⅲ族和Ⅴ族原子之间互扩散导致阱和垒原子组分变化,进而改变带隙.首次用光调制反射谱(PR)的方法研究了Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料的带隙变化情况.实践证明:无杂质空位扩散的方法可以实现带隙蓝移.此方法工艺简单,即没有引入杂质也没有导致自由载流子的光吸收增大.对于我们实验中的样品最大蓝移可以达到50meV(89nm).

关键词： .coherence   cotunneling   Electron Transport   Dimer  

摘要： We show that the coherence of charge transfer through a weakly coupled double-dot dimer can be determined by analyzing the statistics of the conductance pattern, and does not require a large phase coherence length in the host material. We present an experimental study of the charge transport through a small Si nanostructure, which contains two quantum dots. The transport through the dimer is shown to be coherent. At the same time, one of the dots is strongly coupled to the leads, and the overall transport is dominated by inelastic cotunneling processes.

关键词： 应变自组装InAlAS   量子点材料   红光   量子点   铟铝砷   量子点激光器   半导体  

摘要： 通过提高量子点材料的质量和优化量子点激光器材料的结构 ,研制出高质量的应变自组装 In Al As/Al Ga As/Ga As量子点材料和低温连续激射的红光量子点激光器。

关键词： 自组织Ge岛   Ge   Si   载流子  

摘要： 该论文的工作以自组织为Ge岛为主要研究对象,对单层和多层Ge量子点的结构、尺寸、形状、分布和相应的演化过程,以及光学性质进行了系统的分析,发现了一些新现象,并给出了相应的解释.从理论和实验上分析了不同生长条件下的自组织Ge岛的形貌（形状、尺寸和密度等）随Ge层淀积厚度增加时的演化过程.用原位RHEED、截面TEM和AFM等实验手段对Ge/Si层结构进行了结构分析,发现当Ge岛层之间的间隔层不是很厚时,岛在生长方向上表现出耦合特性,并且岛的尺寸随淀积层数的增加而增加,相应的浸润层的厚度却随淀积层数的增加而减小.解释为埋层Ge岛在盖层Si表面产生的应力场使生长在上面的Ge岛SK跃迁提前,导致浸润层厚度减小同时岛的尺寸增加.在多层Ge岛样品X射线双晶衍射实验中,发现与Ge岛结构相关的两套卫星峰,分别来自垂直耦合的岛列区域和无岛覆盖的浸润层区域.这可以作为一种能从宏观上判断多层岛结构中是否存在垂直耦合现象的无损伤的检测手段.在多层Ge岛结构的截面TEM实验中,发现存在一定数量的斜岛列使岛之间的间隔分布均匀性提高.斜岛列的形成来源于同层岛之间的与岛体积相关的弹性相互作用.用多层Ge岛样品的光致发光谱中声子能量的对应关系证实了Ge的浸润层和Ge岛都属于II型能带结构;空穴被限制在Ge岛结构和浸润层中,电子被限制在附近的Si中.根据样品的变温PL实验,提出了多层Ge岛结构中的载流子热弛豫模型.由于Ge岛对载流子具有强的限制作用,其相应的光荧光峰在250K仍能被探测到.