【摘 要】
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随着半导体纳米技术的发展，人们对于高度集成化光电器件的潜在需求不断增大，具备优越物理、化学性质的III-V族化合物半导体纳米线开始逐渐替代原来的体材料，并在光电领域发挥着越来越重要的作用。砷化镓(GaAs)和砷化铝镓(AlGaAs)是两种常见的III-V族化合物半导体材料，两者组成的GaAs/AlGaAs纳米线异质结以其独特的结构和性能优势，成为了热门的研究课题，特别是引入GaAs量子阱后形成的纳米线异质结复合结构，其新颖的电子态和杰出的光电性能引起了众多研究者的关注。然而，虽然该纳米线异质结复合结构的宏
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随着半导体纳米技术的发展，人们对于高度集成化光电器件的潜在需求不断增大，具备优越物理、化学性质的III-V族化合物半导体纳米线开始逐渐替代原来的体材料，并在光电领域发挥着越来越重要的作用。砷化镓(GaAs)和砷化铝镓(AlGaAs)是两种常见的III-V族化合物半导体材料，两者组成的GaAs/AlGaAs纳米线异质结以其独特的结构和性能优势，成为了热门的研究课题，特别是引入GaAs量子阱后形成的纳米线异质结复合结构，其新颖的电子态和杰出的光电性能引起了众多研究者的关注。然而，虽然该纳米线异质结复合结构的宏观性质得到了广泛研究，但是其纳米尺度的电荷分布和微观机理却鲜有报道。
本文以GaAs/AlGaAs单量子阱/纳米线异质结为研究对象，采用各种透射电子显微学相关表征手段，对该纳米线异质结的形貌、晶体结构、元素分布和异质结界面纳米尺度静电特性等进行了系统的研究。本研究的主要结果如下：
1.利用透射电子显微镜对纳米线异质结进行了详细的结构表征。结果表明该纳米线的晶体结构为闪锌矿结构且具备良好的结晶性，纳米线内部GaAs/AlGaAs异质结界面的应变较小。
2.采用电子全息技术探究了GaAs量子阱附近区域的电荷分布，该区域的电子全息测试结果表明在GaAs量子阱处聚集了大量电子，而在GaAs/AlGaAs界面处分布有大量空穴。异质结界面电荷分布的密度泛函理论(DFT)计算验证了电子全息的实验结果。
3.GaAs体材料和GaAs量子阱的能带结构模拟结果以及纳米线光致发光(PL)光谱中的蓝移现象，揭示了GaAs量子阱中的量子限制效应。
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