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GeSi量子点PL谱的研究

作　者: 陈言午
导　师: 陆昉
学　校: 复旦大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 量子点 GeSi PL 衬底光致发光谱激发功率俄歇效应自组织生长纳米球锗硅半高宽积分强度空间有序光学成核位置浸润层失配位错晶格常数分布反馈薄膜
分类号: O471.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

在图形化Si(001)衬底上通过自组织生长,我们可以得到带有薄Si空间层的多层有序锗硅量子点。锗硅量子点的空间有序结构由周期性的图形化衬底所决定,而这空间有序结构和平衬底的随机量子点相比,显著提高了量子点尺寸的均一性,我们可以通过AFM图可以明显看到这一点。同时在做光致发光实验过程中,我们改变激发功率和温度来观察图形化衬底和平衬底的光谱,发现图形化衬底的量子点所产生的峰与平衬底相比不但强度有所增强,在峰位,半高宽以及积分强度上都有明显的不同,特别随着激发功率的增强,图形化衬底样品的半高宽却随之减小,这一点是以前研究中极少观察到的现象。图形化衬底的光致发光峰的强度之所以比平衬底的峰强度要高,我们认为的原因是在均一而有序的量子点中存在高密度态以及激子的均一分布,从而抑制了俄歇效应和库仑屏蔽效应的作用。而随着激发功率的增强有序量子点的光致发光谱的峰的半高宽反而减少,其主要原因是因大量周期性的锗硅量子点分布反馈而导致的。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-6
第一章绪论  6-15
  §1.1 各种半导体材料的发展情况  6-8
  §1.2 GeSi 量子点的发光机理以其相关应用前景  8-9
  §1.3 研究GeSi量子点的方法  9-13
    §1.3.1 原子力显微镜(Atomic Force Microscopy)  9-10
    §1.3.2 光致发光谱(Photolumicescence Spectroscopy)  10-11
    §1.3.3 透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy TEM)  11-13
  §1.4 本文主要研究内容  13-14
  §1.5 参考文献  14-15
第二章 GeSi量子点生长的现状研究  15-22
  §2.1 自组织生长GeSi量子点的方法  15-17
  §2.2 提高量子点有序性的方法  17-18
  §2.3 图案衬底生长代表性工作  18-21
  §2.4 参考文献  21-22
第三章样品的制备  22-30
  §3.1 纳米球刻蚀技术简介  22
  §3.2 纳米球刻蚀有序排列方法  22-26
    §3.2.1 旋涂法排列聚苯乙烯纳米球单层薄膜  23
    §3.2.2 垂直蒸发法排列聚苯乙烯纳米球单层薄膜  23-24
    §3.2.3 Langmuir-Blodgett(LB)法排列聚苯乙烯纳米球单层薄膜  24-26
  §3.3 硅衬底图案的制作  26-27
  §3.4 图案衬底上量子点的生长  27-29
  §3.5 参考文献  29-30
第四章图案衬底样品的光致发光实验  30-44
  §4.1 样品的结构以及实验条件  30-31
  §4.2 实验结果及讨论  31-40
    §4.2.1 量子点形貌及高度统计  31-33
    §4.2.2 相同激发功率相同温度下图案衬底和平衬底PL谱的比较  33-34
    §4.2.3 相同温度不同激发功率下图案衬底和平衬底PL谱的比较  34-38
    §4.2.4 不同温度相同激发功率下图案衬底PL谱的研究  38-40
  §4.3 相关样品的重复性实验  40-43
  §4.4 参考文献  43-44
工作总结  44-45
致谢  45-46

GeSi量子点PL谱的研究

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