納米激光,是指由納米線等納米光電材料作為諧振腔,在光激發(fā)或電激發(fā)下發(fā)射出的激光。發(fā)射納米激光的激光器的尺寸往往只有數(shù)百微米甚至幾十微米,直徑更是達到納米量級,是未來薄膜顯示、集成光學、光計算、信息存儲和納米分析等領域中的重要組成部分,在工業(yè)、軍事、醫(yī)療等方面具有重要應用前景。砷化鎵（GaAs）納米線/納米線陣列作為一種一維直接帶隙半導體光電材料,既具有一維光電材料高表面積-體積比、量子尺寸效應、結晶度好等特點,又保留了GaAs體材料高的載流子遷移率、高電子飽和速率以及高的發(fā)光效率等優(yōu)勢,是制備納米激光器的首選光電材料。由于納米激光在發(fā)光以及集成等方面的需求,因此對GaAs納米線/納米線陣列的垂直度、密度、結晶質(zhì)量以及光學性能提出了要求。本文主要開展了GaAs納米線制備工藝研究,通過對制備工藝中襯底處理工藝以及生長工藝的設計以及實驗研究,得到了最佳工藝流程。按照最佳工藝流程制備出GaAs納米線/納米線陣列,并對其形貌、物性進行表征。主要研究內(nèi)容包括如下:（1）采用分子束外延（MBE）自催化工藝制備GaAs納米線,為滿足納米激光的應用要求,提高納米線垂直度、密度、結晶質(zhì)量以及光學性能,我們... 

【文章來源】：長春理工大學吉林省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 GaAs納米線生長工藝以及納米激光器發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 GaAs基納米激光器發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 GaAs納米線制備發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本論文的研究目的及意義
    1.4 本論文開展的工作
第2章 高性能GaAs納米線制備工藝設計與表征測試
    2.1 高性能GaAs納米線制備工藝設計
        2.1.1 高性能GaAs納米線制備工藝中襯底處理工藝設計
        2.1.2 高性能GaAs納米線制備工藝中生長工藝設計
    2.2 GaAs納米線測試表征技術
        2.2.1 掃描電子顯微鏡
        2.2.2 X射線衍射(XRD)儀
        2.2.3 拉曼(Raman)光譜儀
        2.2.4 高分辨透射式電子顯微鏡(HRTEM)
        2.2.5 光致發(fā)光(PL)光譜儀
    2.3 本章小結
第3章 襯底前期處理對納米線垂直度、密度提高作用研究
    3.1 襯底超聲處理對納米線垂直度、密度影響研究
    3.2 HF刻蝕濃度對納米線垂直度、密度提高作用研究
    3.3 自然氧化時間對納米線垂直度、密度提高作用研究
    3.4 本章小結
第4章 生長工藝參數(shù)對GaAs納米線物性調(diào)控研究
    4.1 Ga droplet形貌對納米線密度、垂直度調(diào)控作用研究
    4.2 V/III束流比對納米線垂直度調(diào)控作用研究
    4.3 生長溫度對納米線的形貌、物性調(diào)控作用研究
    4.4 本章小結
第5章 GaAs納米線/納米線結構以及光學性質(zhì)研究
    5.1 GaAs納米線/納米線陣列制備及形貌表征
    5.2 GaAs納米線/納米線陣列結構研究
    5.3 GaSb納米線/納米線陣列光學性能研究
    5.4 本章小結
第6章 論文總結與未來展望
參考文獻
附錄 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]表面硫鈍化對GaAs材料光響應特性的影響[J]. 夏寧,方鉉,容天宇,王登魁,房丹,唐吉龍,王新偉,王曉華,李永峰,姚斌,魏志鵬.  中國激光. 2018(06)
[2]納米等離子體激光器研究進展[J]. 趙青,黃小平,林恩,焦蛟,梁高峰,陳濤.  光電工程. 2017(02)
[3]GaAs納米線及GaAs/InxGa1-xAs/GaAs納米線徑向異質(zhì)結構的無催化選區(qū)生長的實驗研究[J]. 崔建功,張霞,顏鑫,李軍帥,黃永清,任曉敏.  物理學報. 2014(13)



本文編號：3176415