近些年來,III-V半導(dǎo)體材料如GaAs（Sb,Bi）,因具有直接帶隙、電子遷移率高、有效質(zhì)量小等優(yōu)異的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)而受到人們廣泛的關(guān)注。其帶隙能量可以通過改變合金組分而連續(xù)可調(diào),覆蓋1.3μm和1.55μm兩個重要的光纖通訊窗口。這使得GaAs（Sb,Bi）半導(dǎo)體材料成為制作高速低功率電子器件、近紅外光子探測器、紅外半導(dǎo)體激光器等器件的理想材料。此外,重元素Sb、Bi的摻入能強(qiáng)烈地擾動自旋軌道（spin-orbit）劈裂能量。基于強(qiáng)的Rashba自旋軌道相互作用,可以發(fā)展低電場調(diào)控的自旋電子學(xué)器件。本論文主要研究了GaAs_0.44Sb_0.56體材料和GaAsBi納米線的紅外光學(xué)和極化性質(zhì)。具體內(nèi)容如下:（1）自行設(shè)計和搭建了同時具有時間和極化分辨的微區(qū)拉曼/光致發(fā)光光譜測試系統(tǒng),并且具有亞微米量級的空間分辨率。改進(jìn)和發(fā)展了有效抑制半導(dǎo)體體材料或微結(jié)構(gòu)的光調(diào)制反射光譜中光致發(fā)光背景干擾的方法�；趥鹘y(tǒng)的光調(diào)制反射光譜測量裝置,改進(jìn)的方法利用消色差的光學(xué)縮束器來減小探測光的光束直徑,進(jìn)而被一個與光闌耦合的透鏡收集。新的光譜測量系統(tǒng)既確保了探測... 

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 本論文的主要內(nèi)容
第2章 Ⅲ-V族半導(dǎo)體的基本性質(zhì)
    2.1 基本能帶結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)
    2.2 光躍遷與光學(xué)取向
    2.3 自旋的弛豫
    2.4 聲子性質(zhì)與拉曼散射
    2.5 從3D體材料到1D納米線
    2.6 半導(dǎo)體納米線中的光學(xué)各向異性
第3章 光譜測試系統(tǒng)——從實(shí)驗(yàn)角度
    3.1 微區(qū)拉曼光譜
    3.2 光致發(fā)光光譜
    3.3 極化分辨的光致發(fā)光光譜/拉曼光譜
    3.4 時間分辨的光致發(fā)光測量：單光子計數(shù)
    3.5 光調(diào)制反射光譜
第4章 熱退火增強(qiáng)GaAsSb半導(dǎo)體中載流子局域與自旋探測效率
    4.1 引言
    4.2 樣品生長、處理與實(shí)驗(yàn)配置
    4.3 熱退火處理對GaAsSb樣品晶體結(jié)構(gòu)的影響
    4.4 低溫光致發(fā)光光譜與光調(diào)制反射光譜研究GaAsSb中載流子局域
    4.5 快速熱退火對GaAsSb中自旋探測效率的影響
    4.6 小結(jié)
第5章 Bi對GaAs納米線晶體結(jié)構(gòu)和發(fā)光極化特性的影響
    5.1 引言
    5.2 GaAs(Bi)納米線的生長、形貌與實(shí)驗(yàn)配置
    5.3 Bi摻入對GaAs納米線結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響
    5.4 拉曼光譜研究GaAs/GaAsBi納米線中的聲子振動
    5.5 Bi元素?fù)饺雽aAs納米發(fā)光特性的影響
    5.6 小結(jié)
第6章 全文工作總結(jié)與展望
    6.1 全文工作總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3726823