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本论文以量子半导体纳米结构的光谱学中的若干问题为主要研究对象,结合理论分析,深入系统地研究了量子点材料中的尺寸限制效应、退火效应等有关运动学问题和动力学问题、MBE生长的薄膜材料中掺杂所带来的晶格失配问题、不同激发频率的Franz-Keldysh效应问题和金属半导体界面费米能级扎钉以及界面态密度等问题。具体研究内容和成果如下:
1.通过对不同分子层数大小的InAlAs量子点材料和不同退火处理手段的InAlAs量子点材料的拉曼光谱测试,获得了该系统的声子模谱与量子点材料中的尺寸限制效应和内部应力的关系,并分别从运动学和动力学上给予了合理解释。
2.深入系统地分析研究了分子束外延n-GaAs/SI-GaAs薄膜材料的光谱特性。通过对不同Si掺杂浓度的样品比较实验,解释了n-GaAs/SI-GaAs 薄膜材料体系的内部晶格失配现象和杂质影响振动模的机制。
3.使用不同的激发光源对分子束外延n-GaAs/SI-GaAs和p-GaAs/SI-GaAs 薄膜材料系统测量了电调制反射谱,同时全面细致地分析了不同激发波长下不同掺杂浓度的n型GaAs和p型GaAs的Franz-Keldysh效应,得到了不同掺杂浓度对于界面电子态影响的规律。
4.使用电调制反射光谱研究了Au-GaAs、Al-GaAs、Ni-GaAs 的金属半导体界面的一些电学性质,其中包括电场、费米能级扎钉和界面态密度等情况。本文将理论和实验相结合,首次在实验分析中使用了傅立叶变换来进行金属半导体界面的研究,并且结合了光伏效应,来分析界面态密度。这一分析方法为今后的研究工作开创了新的研究手段。