砷化物半導體mbe原位脈沖激光表面輻照的研究

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1、學校代碼：誦學號：２０１３４２３９００９ｙ名々１飛ＳＯＯＣＨＯＷＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ＾＾｜｜｜｜｜＾＾神化物半導體暖原制永沖激光表面￣顯溯職＼ＳｔｕｄｙｏｆＡｒｓｅｎｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＳｕｒｆａｃｅｂｙ－Ｐｕ。ｓｎＩｎｉｔｕｌｓｅｄＬａｓ巧ＩａｄｉａｔｉｏｎｉｎＭＢＥ研究生姓名郭小祥指導教師姓名四＿＿＿—鄒專業(yè)名稱光學工程硏究方向半導體量子點技術＾所在院部物理光電？能源學部論文提交日期２０化年５月■蘇州

2、大學學位論文獨創(chuàng)性聲明的指導下，獨立本人鄭重聲明：所提交的學位論文是本人在導師內(nèi)容外，本論文進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的不含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不含為獲得蘇州大學或其它教育機構的學位證書而使用過的材料。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中＾＾明確方式標明。本人承擔本聲明的法律責任。Ｖ論文作者簽名：＾砰曰期；寺蘇州大學學位論文使用授權聲明本人完全了解蘇州大學關于收集、保存和使用學位論文的規(guī)定，。即：學位論文著作權歸屬蘇州大學本學位論文電子

3、文檔的內(nèi)容和紙一質(zhì)論文的內(nèi)容相致、中國社科院文獻。蘇州大學有權向國家圖書館信息情報中也）、、中國科學技術信息研究所（含萬方數(shù)據(jù)電子出版化中國學術期刊（光盤版）電子雜志社送交本學位論文的復印件和電子＾采用影印、文檔，允許論文被查閱和借閱，可！縮印或其他復制手段保存和匯編學位論文，可臥將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進巧檢索。涉密論文口月解密后適用本規(guī)定。本學位論文屆在＿年＿非涉密論文口＾論文作者簽名Ｌｄ＇。；哥奸曰期：Ｗ．日期：〇．么導師簽名．。＇：寺／名？砷化物半導體MB

4、E原位脈沖激光表面輻照的研究中文摘要砷化物半導體MBE原位脈沖激光表面輻照的研究中文摘要以GaAs為襯底的砷化物異質(zhì)外延器件在半導體光電、微電子、量子調(diào)控等領域有著重要的應用前景。通過自組織生長方式獲得的低維量子結構的顯示出優(yōu)越的光電性質(zhì)，其最主要的應用是InAs/GaAs量子點器件。為了克服自組織生長量子點成核位置隨機、以及生長尺寸不均勻的缺點，通常方法是制備圖形化襯底外延生長有序量子點結構，制備過程中不免引入缺陷和雜質(zhì)，影響量子點的光電性能。我們通過多光束激光干涉原位輻照圖形化誘導生長的有序量子點，不引入雜質(zhì)和晶格缺陷。本論文以分

5、子束外延(MBE)生長InAs/GaAs(100)，過程中導入單光束納秒脈沖激光，對GaAs和InAs浸潤層表面進行輻照，實現(xiàn)生長過程中的原位調(diào)控。在對GaAs(100)表面的激光原位輻照研究發(fā)現(xiàn)，紫外脈沖激光輻照GaAs表面會引起As原子大量脫附，在表面形成富Ga結構，脫附效率隨著脈沖激光能量的增加而增加。通過反射高能電子衍射觀察到表面再構由2×4變?yōu)?×2，并在富As的環(huán)境下逐漸恢復到穩(wěn)定的2×4再構，恢復過程隨著激光能量密度增加恢復曲線發(fā)生變化。在多脈沖激光作用下，Ga原子聚集成Ga滴結構，在退火過程中由于Ga滴的液相外延和納米

6、自鉆孔效應在表面形成深度低于GaAs襯底表面的納米環(huán)。在量子點生長過程中，利用脈沖激光輻照浸潤層發(fā)現(xiàn)，浸潤層表現(xiàn)為表面原子層的明顯移除和出現(xiàn)較淺的納米孔洞結構。原子層脫附是由于光致電激發(fā)，且在高溫下In原子不穩(wěn)定，脫附的In原子作為缺陷復合中心加劇了原子層的脫附。由于激光輻照導致In原子脫附，量子點的成核時間出現(xiàn)明顯推遲。在較高能量密度作用下產(chǎn)生納米孔，納米孔化學勢能較低，量子點在此處優(yōu)先成核。關鍵詞：InAs/GaAs(100)量子點，脈沖激光，分子束外延作者：郭小祥指導教師：彭長四ⅠAbstractStudyofArsenideS

7、emiconductorSurfacebyIn-situPulsedLaserIrradiationinMBEStudyofArsenideSemiconductorSurfacebyIn-situPulsedLaserIrradiationinMBEAbstractArsenidelikeGaAshetero-epitaxydeviceshasbeenintensivelystudiedduetotheirimportantapplicationinoptoelectronic,microelectronic,andquantumc

8、ontrolling.Lowdimensionalquantumstructures,Lowdimensionalquantumstructures,especiallyInAs/GaAsquantumdots(QDs)