量子點是一種三維空間維度內(nèi)載流子強烈受限的低維度材料,激子束縛能遠大于體材料,量子點具有的特殊的光電性質(zhì)于光電領域,尤其是單電子,光電子及微電子設備制作領域有著相當廣泛的使用價值。而Si基自組織Ge量子點易于同傳統(tǒng)Si基集成電路相結合,最近數(shù)年研究頗多。本文基于Ge/Si材料自組裝層島復合生長(SK)模式生長,采用離子束濺射設備制備了單層及多層Ge/Si量子點材料,分別研究了不同緩沖層溫度和退火時間下材料的表面形貌及晶體性質(zhì),并以多層量子點材料為基礎進行光學器件(光敏電阻)的初步制作。主要分為以下幾個方面。在700℃Si緩沖層條件下生長了一系列單層Ge/Si納米島材料,經(jīng)AFM和Raman表征后發(fā)現(xiàn),隨退火時間的增加,納米島底寬和密度呈現(xiàn)Ostwald熟化機制,但退火并沒有使樣品中的非晶成分消失,且納米島密度不高為了獲得高質(zhì)量結晶性好的量子點材料,將Si緩沖層溫度提高為800℃,得到了結晶性好表面平整的Si緩沖層,在此Si緩沖層上增加Ge的沉積量,得到一系列單層Ge/Si納米島材料,對樣品在不同時間下退火,經(jīng)AFM和Raman表征發(fā)現(xiàn)：在高溫度Si緩沖層以及大的Ge的沉積量條件下,納米...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 Ge/Si量子點材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 薄膜材料的生長模式(機理)
        1.2.2 本課題組制備Ge/Si量子點材料的研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文的主要研究工作
第二章 離子束濺射設備及實驗測試手段
    2.1 離子束濺射設備的基本結構及工作原理
        2.1.1 離子束濺射腔體結構及工作原理
            1. 離子束濺射真空腔體
        2.1.2 考夫曼離子槍工作原理
    2.2 實驗測試手段
        2.2.1 原子力顯微鏡
        2.2.2 Raman光譜儀
        2.2.3 電化學工作站
    2.3 實驗準備
        2.3.1 基片清洗
        2.3.2 去離子水機簡介
        2.3.3 其他設備簡介
第三章 單層Ge/Si量子點的制備及優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 實驗過程
    3.3 結果與討論
        3.3.1 低溫Si緩沖層下單層Ge/Si納米島的研究
        3.3.2 高質(zhì)量Si緩沖層的制備
        3.3.3 高溫Si緩沖層單層Ge/Si量子點的研究
    3.4 本章小節(jié)
第四章 多層Ge/Si量子點的制備及其光敏電阻的初步研究
    4.1 引言
    4.2 實驗過程
        4.2.1 多層Ge/Si納米島的制備
        4.2.2 多層Ge/Si納米島光敏電阻的初步研究
    4.3 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
附錄 研究生期間發(fā)表的文章及參與的項目
致謝



本文編號：3847897