半导体量子点激光材料瞬态光谱特性及超快现象研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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半导体量子点激光材料瞬态光谱特性及超快现象研究

项目名称：半导体量子点激光材料瞬态光谱特性及超快现象研究
项目类别：面上项目
批准号：60476042
申请代码：F040505
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：姚江宏
负责人职称：教授
依托单位：南开大学
批准年度：2004

中文摘要：

利用分子束外延设备，采用S-K自组织生长模式，针对生长出的高质量InAs/GaAs和InGaAs/GaAs量子点半导体材料。利用时间分辨荧光光谱和泵浦探测瞬态反射谱等时间分辨超快光谱技术研究量子点尺寸、密度、均匀性、浸润层能量和势垒高度等内在因素以及激发强度、实验温度、激发能量和探测能量等实验条件对量子点载流子弛豫、复合过程的影响。从实验和理论上探究载流子激发、弛豫、俘获和达到热平衡过程对其激光特性、阈值电流、发光效率、特征温度、调制特性等的影响。建立相关物理模型，完善量子点载流子瞬态弛豫机制，初步探讨量子点材料的时空量子限制效应，为优化和提高半导体材料与器件性能提供理论和实验指导。

中文主题词：半导体量子点；载流子驰豫；时间分辨荧光光谱；分子束外延

英文摘要：

quantum dots;carrier relaxatio

英文主题词： quantum dots;carrier relaxatio

结论摘要：

利用分子束外延设备，采用S-K自组织生长模式及亚单层沉积法，在研究了InAs/GaAs及InGaAs/GaAs双模量子点和多层耦合量子点生长特性的基础上，系统分析了生长温度、沉积速率、多层耦合中间隔层厚度等工艺条件对In（Ga）As量子点等结构影响。测定了亚单层InGaAs/GaAs量子点－量子阱异质结构时间分辨光致发光谱，研究量子点尺寸、势垒高度等内在因素以及激发能量和探测能量等实验条件对量子点载流子弛豫、复合过程的影响。同时运用稳态速率方程模型对自组织量子点结构中载流子动力学过程进行了模拟，从理论上分析探究了激发密度、探测能量、量子点大小等条件对载流子激发、弛豫、俘获和达到热平衡过程对其激光特性、阈值电流、发光效率、特征温度等的影响。在此基础上，进一步开展了III－V低维半导体整数量子霍尔效应及新型光电器件结构研究，为优化和提高半导体材料与器件性能提供理论和实验指导。

成果综合统计