半導體納米線以其獨特的結(jié)構(gòu)特征和新穎的物理特性成為當前半導體光電子領(lǐng)域的研究熱點。InAs納米線具有較窄的直接帶隙和極高的電子遷移率,在高速光電子器件中有重要應(yīng)用潛力。本論文的研究工作主要圍繞InAs納米線展開,重點研究了純相InAs納米線的可控生長以及基于InAs納米線的新型光電器件的制備與應(yīng)用。主要創(chuàng)新工作如下:（1）利用金屬有機物化學氣相沉積（MOCVD）技術(shù)進行了 InP襯底上金催化InAs納米線的生長研究。結(jié)果表明生長溫度和Ⅴ/Ⅲ比對InAs納米線的晶體結(jié)構(gòu)有顯著影響。在生長溫度為450 oC、Ⅴ/Ⅲ比為70的優(yōu)化條件下,InAs納米線在極寬的直徑范圍內(nèi)（70～420 nm）均呈現(xiàn)純纖鋅礦（WZ）結(jié)構(gòu),顯著增加了可實現(xiàn)的纖鋅礦InAs納米線的直徑（一般小于100nm）。分析認為除了較優(yōu)的生長條件,InP襯底對In原子的吸附作用導致實際Ⅴ/Ⅲ比增大是實現(xiàn)大直徑范圍WZ晶相InAs納米線的重要原因（2）利用MOCVD技術(shù)開展了 InP襯底上InAs納米線的自催化生長研究。發(fā)現(xiàn)表面擴散效應(yīng)會影響催化液滴中In原子濃度的穩(wěn)定性,導致自催化InAs納米線中存在大量層錯;同時,在一定的Ⅴ... 

【文章來源】：北京郵電大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１?“光漏斗”現(xiàn)象示意圖［５３］

數(shù)３＝６．０５８人，１１１－八５原子鍵長為２．６２３人，本征電阻率０．１６￡１〇１１，熱導率為０．２７??Ｗ／ｃｍ．°Ｃ，德拜溫度２８０?Ｋ，熱擴散系數(shù)０．１９?ｃｍ２／ｓ［７４］。ＷＺ結(jié)構(gòu)ＩｎＡｓ是具有六??角密排結(jié)構(gòu)，如圖１－２?（ｂ）所示。通常其晶格常數(shù)為ａ＝４．２８４?Ａ，ｃ＝６．９９５?Ａ，??ｃ／ａ＝?１．６３［７４］。??（ａ）?（ｂ）?ｒＷｌｉ??圖１－２?（ａ）?ＺＢ結(jié)構(gòu)晶胞的原子模型示意圖，（ｂ）?ＷＺ結(jié)構(gòu)晶胞的原子模型示意圖??ＩｎＡｓ材料為直接帶隙半導體，其禁帶寬度為０．３５?ｅＶ。由于ＩｎＡｓ材料的的禁??帶寬度相對較窄，其本征載流子濃度較高。在電子器件中，未摻雜的ＩｎＡｓ體材??料通常表現(xiàn)為ｎ型半導體并具有很高的電子遷移率［７５］，室溫下電子遷移率達到??３ｘｌ０４ｃｍ２／＾Ｓ。此外，在半導體材料的表面，隨著晶格延伸的終止，晶格的不完??整使晶體的周期勢場發(fā)生變化，進而在禁帶中產(chǎn)生附加能級。這種附加能級被稱??為表面能級，相應(yīng)的，在表面能級中的載流子狀態(tài)被稱為表面態(tài)。表面態(tài)的“元??兇”通常為材料的表面的懸掛鍵

數(shù)３＝６．０５８人，１１１－八５原子鍵長為２．６２３人，本征電阻率０．１６￡１〇１１，熱導率為０．２７??Ｗ／ｃｍ．°Ｃ，德拜溫度２８０?Ｋ，熱擴散系數(shù)０．１９?ｃｍ２／ｓ［７４］。ＷＺ結(jié)構(gòu)ＩｎＡｓ是具有六??角密排結(jié)構(gòu)，如圖１－２?（ｂ）所示。通常其晶格常數(shù)為ａ＝４．２８４?Ａ，ｃ＝６．９９５?Ａ，??ｃ／ａ＝?１．６３［７４］。??（ａ）?（ｂ）?ｒＷｌｉ??圖１－２?（ａ）?ＺＢ結(jié)構(gòu)晶胞的原子模型示意圖，（ｂ）?ＷＺ結(jié)構(gòu)晶胞的原子模型示意圖??ＩｎＡｓ材料為直接帶隙半導體，其禁帶寬度為０．３５?ｅＶ。由于ＩｎＡｓ材料的的禁??帶寬度相對較窄，其本征載流子濃度較高。在電子器件中，未摻雜的ＩｎＡｓ體材??料通常表現(xiàn)為ｎ型半導體并具有很高的電子遷移率［７５］，室溫下電子遷移率達到??３ｘｌ０４ｃｍ２／＾Ｓ。此外，在半導體材料的表面，隨著晶格延伸的終止，晶格的不完??整使晶體的周期勢場發(fā)生變化，進而在禁帶中產(chǎn)生附加能級。這種附加能級被稱??為表面能級，相應(yīng)的，在表面能級中的載流子狀態(tài)被稱為表面態(tài)。表面態(tài)的“元??兇”通常為材料的表面的懸掛鍵

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3604203