通過液滴外延法制備了GaAs/GaAs（001）同心量子雙環(huán)（Concentric Quantum Double Rings, CQDRs）,研究了Ga液滴沉積量對CQDRs的影響.研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨著Ga液滴沉積量的增加,CQDRs密度降低,內(nèi)環(huán)高度增高,外環(huán)高度降低,中心孔洞深度增加. CQDRs內(nèi)環(huán)擬合結(jié)果表明,Ga液滴沉積量少于0.92ML（Monolayer, ML）時無法成環(huán);外環(huán)擬合結(jié)果顯示,在本實驗條件下,形成外環(huán)的最小Ga液滴沉積量為3.1ML.擬合結(jié)果與實驗結(jié)果一致,相關研究結(jié)果對液滴外延法制備GaAs同心量子雙環(huán)具有指導意義. 

【文章來源】：原子與分子物理學報. 2020,37(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

不同Ga液滴沉積量的CQDRs形貌圖. (a1):10ML;(b1):20ML;(c1):30ML. (a2-c2):形貌圖中虛線框所圈放大的CQDRs三維AFM圖像. (a3-c3):同心量子環(huán)[1-10]和[110]方向的高度對比圖.

圖1 不同Ga液滴沉積量的CQDRs形貌圖. (a1):10ML;(b1):20ML;(c1):30ML. (a2-c2):形貌圖中虛線框所圈放大的CQDRs三維AFM圖像. (a3-c3):同心量子環(huán)[1-10]和[110]方向的高度對比圖.為更深入研究Ga液滴沉積量對CQDRs的內(nèi)環(huán)半徑RInner和外環(huán)半徑ROuter的影響,通過擬合得到了如圖3所示的內(nèi)環(huán)半徑和外環(huán)半徑的擬合曲線. 內(nèi)環(huán)半徑RInner的擬合曲線表達式為:

其中 ΔR=69.95-87.29e - x 14 ,該式為形成外環(huán)的重要條件. 令ΔR=0,可解出x=3.1. 這一結(jié)果表明,沉積量為3.1ML時,在本實驗條件下只能形成一個量子環(huán). 考慮到t1=15的特殊性,也為了驗證內(nèi)外徑擬合曲線的可靠性,本文還做了一組沉積量為15ML的驗證組,圖3所示為沉積量為15ML時的一個CQDRs的AFM形貌圖及其線度分析. 測量結(jié)果顯示,內(nèi)環(huán)半徑為81.48 nm,外環(huán)半徑為121.73 nm. 通過擬合的表達式(2)、(4)計算的結(jié)果為:RInner(15ML)=81.48 nm, ROuter(15ML)=120.46 nm,與擬合結(jié)果一致.圖4 (a)Ga液滴沉積量為15ML時的CQDRs AFM形貌圖像; (b)CQDRs的[110]和[1-10]方向線度分析.

【參考文獻】：
期刊論文
[1]生長溫度對In0.5Ga0.5As/GaAs量子點尺寸的影響[J]. 馬明明,楊曉珊,郭祥,王一,湯佳偉,張之桓,許筱曉,丁召.  原子與分子物理學報. 2019(01)
[2]1D量子環(huán)中電子-空穴系統(tǒng)的準精確解析解[J]. 劉高福,郭光杰,周筑文.  四川大學學報(自然科學版). 2015(06)



本文編號：3576895