低維半導(dǎo)體材料從概念提出至今,引發(fā)了科學(xué)研究領(lǐng)域的熱潮,人們不斷對(duì)其理論機(jī)制與實(shí)驗(yàn)制備展開(kāi)研究。目前,關(guān)于半導(dǎo)體量子阱器件的理論研究和生長(zhǎng)制備技術(shù)已趨于完善,商業(yè)化的量子阱器件已經(jīng)廣泛深入人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾�(gè)領(lǐng)域。更低維度的量子點(diǎn)器件,由于其δ態(tài)的電子波函數(shù),在理論上擁有比量子阱更優(yōu)越的性能,而成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。但是,在最具代表性的半導(dǎo)體激光器研究領(lǐng)域,大量的實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明器件的性能與理論預(yù)測(cè)相比有較大的差距,甚至比不上目前成熟的量子阱器件。雖然量子點(diǎn)激光器的研究出現(xiàn)遲滯現(xiàn)象,量子點(diǎn)材料在其它器件應(yīng)用,諸如硅基Ⅲ-Ⅴ族發(fā)光器件,單光子光源器件中,擁有量子阱和體材料無(wú)法替代的天然優(yōu)勢(shì),而成為新的研究熱點(diǎn)。本文從量子點(diǎn)材料的外延生長(zhǎng)出發(fā),根據(jù)材料生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)特點(diǎn),逆向傳統(tǒng)思維方法,蓄意生長(zhǎng)具有雙尺寸分布特點(diǎn)的量子點(diǎn)材料,并利用這種材料作為有源區(qū)制備了超輻射發(fā)光二極管材料和雙波長(zhǎng)量子點(diǎn)激光器材料。主要內(nèi)容如下:1、基于MOCVD外延系統(tǒng),在自組裝生長(zhǎng)模式下,針對(duì)各生長(zhǎng)條件,如生長(zhǎng)溫度、生長(zhǎng)速率、五三比、生長(zhǎng)中斷、沉積量等進(jìn)行調(diào)研和研究,確定了雙尺寸量子點(diǎn)材料的生長(zhǎng)窗口。在生長(zhǎng)溫度530°C... 

【文章頁(yè)數(shù)】：121 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 量子點(diǎn)材料的研究意義及背景
    1.2 量子點(diǎn)材料及器件的研究進(jìn)展
        1.2.1 量子點(diǎn)材料的研究進(jìn)展
        1.2.2 量子點(diǎn)器件的研究進(jìn)展
        1.2.3 量子點(diǎn)的發(fā)展瓶頸與機(jī)遇
    1.3 本論文的主要內(nèi)容
第2章 量子點(diǎn)的外延生長(zhǎng)理論
    2.1 量子點(diǎn)的自組織生長(zhǎng)模式
    2.2 生長(zhǎng)參數(shù)對(duì)量子點(diǎn)的形貌及發(fā)光特性的影響
        2.2.1 沉積量
        2.2.2 生長(zhǎng)溫度
        2.2.3 生長(zhǎng)速率
        2.2.4 生長(zhǎng)中斷(GRI)
        2.2.5Ⅴ/Ⅲ比
    2.3 本章小結(jié)
第3章 雙尺寸分布In Ga As/Ga As量子點(diǎn)的MOCVD外延制備
    3.1 MOCVD(AIXTRON 200-4)外延系統(tǒng)介紹
    3.2 外延片的表征技術(shù)
    3.3 雙尺寸分布In Ga As/Ga As量子點(diǎn)的生長(zhǎng)工藝
    3.4 雙尺寸分布In Ga As/Ga As量子點(diǎn)的表征結(jié)果及分析
    3.5 雙尺寸分布量子點(diǎn)器件的外延結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 器件制備工藝流程
    4.1 外延片清洗
    4.2 生長(zhǎng)掩膜層
    4.3 光刻工藝
    4.4 刻蝕工藝
    4.5 歐姆接觸
    4.6 腔面膜
    4.7 半導(dǎo)體器件的基本工藝流程
    4.8 本章小結(jié)
第5章 雙尺寸分布量子點(diǎn)材料的器件化應(yīng)用
    5.1 超輻射發(fā)光二極管
        5.1.1 研究背景
        5.1.2 器件測(cè)試結(jié)果及分析
    5.2 雙波長(zhǎng)量子點(diǎn)激光器
        5.2.1 研究背景
        5.2.2 器件測(cè)試結(jié)果及分析
        5.2.3 差頻THz波研究簡(jiǎn)介
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)研究展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間學(xué)術(shù)成果情況
指導(dǎo)教師及作者簡(jiǎn)介
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]差頻可調(diào)諧太赫茲技術(shù)的新進(jìn)展[J]. 柴路,牛躍,栗巖鋒,胡明列,王清月.  物理學(xué)報(bào). 2016(07)
[2]從光子學(xué)角度看太赫茲技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 胡小燕.  激光與紅外. 2015(07)
[3]準(zhǔn)零維量子點(diǎn)激光器的發(fā)展瓶頸[J]. 李世國(guó),王新中,周志文,張衛(wèi)豐.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2014(03)
[4]Optical properties of 1.3-μm InAs/GaAs quantum dots grown by metal organic chemical vapor deposition[J]. 李林,劉國(guó)軍,李占國(guó),李梅,王曉華,曲軼,薄報(bào)學(xué).  Chinese Optics Letters. 2009(08)
[5]基于光學(xué)方法的太赫茲輻射源[J]. 孫博,姚建銓.  中國(guó)激光. 2006(10)



本文編號(hào)：3676080