导读:本文包含了多量子阱材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:化合物半导体,希氮,光致发光,载流子浓度
多量子阱材料论文文献综述
莫敏·赛来,奥布力喀斯木·祖农,普拉提·艾合买提[1]（2018）在《激发功率对GaInNAs单量子阱材料的光致发光的影响》一文中研究指出Ga(In)AsN材料是一种新颖的半导体材料,对其进行适当的n型掺杂后其能带可调,宽度可调范围为0.8-1.4eV,并且与Ge、GaAs衬底材料晶格匹配。这种独特的性能为新型光电器件的研发和应用提供了一个不可取代的候选材料。通过低温(T=10K)光致发光方法研究了激发功率密度对GaInNAs/GaAs单层子阱结构光致发光(PL)性能的影响。(本文来源于《电子测试》期刊2018年08期）
智民,方铉,牛守柱,房丹,唐吉龙[2]（2018）在《快速热退火对GaAs/AlGaAs量子阱材料结构及发光特性的影响》一文中研究指出研究了快速热退火(RTA)对GaAs/AlGaAs量子阱材料结构及发光特性的影响。结果表明,当退火温度为800℃时,材料晶体质量和光致发光(PL)强度得到显着提升;当退火温度为900℃时,材料晶体质量和PL强度降低。依据峰值能量理论得到了室温下PL峰位的发光机制。通过分峰拟合发现,RTA导致PL峰位整体蓝移。PL扫描图表明,RTA可以显着提高材料的整体晶体质量和发光均匀性。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年05期）
姜波[3]（2017）在《基于硅锗/硅多量子阱材料的非制冷红外焦平面阵列研究》一文中研究指出8-14μm是常温环境下红外辐射的主要波段,是人类视觉在可见光波段的延伸。随着MEMS技术的发展,自上个世纪九十年代起,非制冷红外焦平面阵列探测器得到了迅速的发展。从最早的氧化钒材料到2000年前后法国ULIS公司推出的非晶硅材料,作为非制冷红外焦平面阵列热敏材料都取得了巨大的成功。2006年,新型半导体材料作为热敏材料的技术路线被提出。凭借材料本身较高的电阻温度系数和较低的噪声,以及与半导体生产线兼容的前景受到了重视。本文以新型半导体热敏材料研究现状为背景,以设计并制备高性能(体现在电阻温度系数,热稳态响应和噪声等效温差叁个技术指标)非制冷红外焦平面阵列为最终目标,开展了基于硅锗/硅多量子阱材料的非制冷红外焦平面阵列技术研究,主要研究内容包括:(1)开展了硅锗/硅多量子阱薄膜材料设计。半导体的热敏特性主要体现在费米能级和价带能级之间的差值,论文以价带能级分布为桥梁,构建了薄膜材料结构参数与电阻温度系数之间的定量关系;根据薄膜应力理论,计算了单晶硅基底上外延生长硅锗薄膜的临界厚度、亚稳态临界厚度,并结合有限元分析了两种极限状态下的应力分布;结合薄膜材料电阻温度系数性能、薄膜应力影响及后续阵列制造工艺因素,确定了可应用于非制冷红外焦平面阵列制造的热敏材料薄膜。该薄膜材料电阻温度系数理论值为-3.34%/K 至-3.85%/K。(2)开展了非制冷红外焦平面阵列像元结构设计。论文采用硅锗/硅多量子阱薄膜作为焦平面阵列的热敏材料,这使得该焦平面阵列区别于现有结构具有不同的红外吸收特性、热场分布和结构支撑特性。论文针对这叁个方面开展设计技术研究。首先,论文针对红外吸收腔开展了优化设计,由于氮化硅作为机械支撑层的引入,顶层薄膜的最优值产生了“极值偏移”现象,论文通过理论计算、数值仿真和实验结果对该现象进行了分析;其次,根据焦平面阵列像元结构参数,开展了像元热场分布研究,建立了串扰模型,并通过有限元软件计算了考虑真空度条件下的热场分布;最后,根据模态分析和刚度分析给出了叁种基本支撑形式(L型、U型及I型)像元的力学特点;结合阵列制造工艺过程,针对热应力及工艺应力开展了理论计算和仿真,获得的结论与实验数据相符。(3)开展了薄膜材料的外延生长工艺及测试技术研究。论文采用超高真空化学气相沉积技术开展了外延生长硅锗/硅结构循环、高掺杂硼单晶硅关键工艺研究;采用缓冲层设计避免了外延生长过程中出现的晶格滑移现象,实现了晶格质量较好的硅锗/硅循环结构;基于X射线衍射测试技术,开展了薄膜材料微观组分测试技术研究,通过分析,摇摆曲线测试方法较好地反应了薄膜材料中锗含量信息;经测试材料锗含量为27.08%至29.93%,硅锗/硅循环厚度为40.8nm至41.1nm;为了表征薄膜材料的电学性能,设计了一种简单的测试结构,以铝电极为掩膜,以底部浓硼掺杂层作为导电通道,形成“U”字型导电回路的方式,测定了薄膜材料的电阻温度系数为-2.84%/K至-2.97%/K;经曲线拟合换算至价带能级与费米能级差0.18eV至0.19eV,与第二章仿真值0.22eV接近。(4)开展了焦平面阵列测试技术研究。通过开展裸片测试和真空封装的样机测试,验证了焦平面阵列信号传递过程。其中,通过裸片测试,测定了阵列的红外吸收性能和像元的电学特性;通过真空封装样机的热响应测试,测定了像元结构的热导、热时间常数;通过相对光谱响应测试,表征了样机的红外响应波段范围;通过噪声频谱测试,表征了像元中硅锗/硅多量子阱材料噪声的噪声-频谱关系;通过噪声等效温差测试,表征了标准黑体红外辐射下,像元的噪声水平。经测试,4×4像元的平均噪声等效温差为69.34mK。(本文来源于《南京理工大学》期刊2017-04-01）
欧春晖,罗毅,王健,孙长征,韩彦军[4]（2016）在《柔性环境应变对InGaAsP量子阱材料增益的影响》一文中研究指出本文采用k×p方法,从能带结构出发,研究了柔性环境应变对于InGaAsP量子阱增益的影响.计算出在不同注入载流子浓度情况下,垂直(z)方向和水平(x)方向应变对于不同组分InGaAsP量子阱TE,TM模增益谱的影响,发现z方向压应变的主要作用是使TE模的增益峰位置发生蓝移,并提高TM模的增益峰的数值;x方向压应变使TE增益峰位置发生红移、TM模增益峰位置发生蓝移,并降低TM模增益峰的数值.而z方向张应变的主要作用是使TE模的增益峰位置发生红移,并降低TM模的增益峰的数值;x方向张应变使TE增益峰位置发生蓝移、TM模增益峰位置发生红移,并提高TM模增益峰的数值.进一步得出为保持InGaAsP量子阱材料增益的波动变化量不超过30%、增益峰位置移动量不超过20 nm,柔性环境对其施加的应变应控制在3‰以内.(本文来源于《中国科学:物理学 力学 天文学》期刊2016年04期）
刘维[5]（2016）在《高应变InGaAs多量子阱材料外延及发光特性》一文中研究指出本文通过理论分析,模拟设计了高应变InGaAs多量子阱激光器,并着重讨论了应变对InxGa1-xAs/GaAs多量子阱激光器的影响。激光器的输出波长为1.06μm,阈值电流为194.8mA。在结构上,采用双模式扩展层多量子阱结构,远场垂直发散角降低到13°。对高应变InGaAs多量子阱激光器的阈值电流、限制因子和远场垂直发散角进行了深入研究,并且发现其具有较低的内损耗和较高的特征温度。对所设计的激光器的有源区进行外延生长,通过对比实验和常温PL(光荧光)测试,详细讨论了Ⅴ/Ⅲ比值、生长速率和衬底偏向角度等条件对样品发光特性的影响。实验发现在生长温度为650℃、Ⅴ/Ⅲ比值为50、生长速率为1.15μm/h、GaAs衬底(100)偏<111>2o的条件下,可以获得高质量的外延材料。(本文来源于《长春理工大学》期刊2016-03-01）
张丹,李明,高立明,赵连城[6]（2015）在《MBE生长GaAs/AlGaAs量子阱材料结构及其光学性能研究》一文中研究指出系统研究了I类组分量子阱结构材料GaAs/AlGaAs的结构设计、材料表征及光学性能。利用分子束外延(MBE)技术生长量子阱材料,原子力显微镜(AFM)测量结果表明样品表面粗糙度达到10-1 nm数量级。X射线双晶衍射测试结果显示材料具备良好的生长质量及晶格完整性。室温光致发光谱探测出量子阱导带电子与价带轻重空穴的复合发光,及施主-受主(D-A)能级间距与GaAs禁带宽度。综合分析结果表明用MBE方法制备实现了与设计结构高度相符的GaAs/Al0.27Ga0.73As量子阱样品,为后期器件设计的精确实现提供了理论依据。(本文来源于《半导体光电》期刊2015年05期）
张丹[7]（2015）在《MBE生长GaAs/AlGaAs量子阱材料结构及其光学性能研究》一文中研究指出自1985年GaAs/AlGaAs量子阱被证实对长波红外光有吸收作用以来,GaAs体系的超晶格量子阱材料以其稳定性好易于实现器件工艺、均匀性好易于制备大面阵焦平面的优势,逐渐被广泛应用于红外探测器的研制,目前基于GaAs/AlGaAs多量子阱材料的红外探测器已开始向多波段、太赫兹特性方向发展。本文系统研究了GaAs/AlGaAs这一典型超晶格量子阱材料从结构设计、材料表征到性能测试的实验过程及结果分析,为后期器件设计的精确实现提供理论依据。论文主要包括叁个部分:第一部分理论介绍。包括对GaAs/AlGaAs红外探测器、超晶格量子阱材料的发展历程及现状的概述,及分子束外延(MBE)生长技术、表面形貌观测、结构参数测定、光致发光性能的实验方法简介。第二部分计算模拟。通过对量子阱中能带结构的计算模拟,分析了结构参数对红外探测波长的影响,结果表明红外探测峰值波长随垒高的增大而减小,随垒宽增大而增大,但影响不大。超晶格结构中随阱宽增大,红外探测峰值波长增大;多量子阱结构中趋势相反。第叁部分实验分析。对MBE生长的GaAs/AlGaAs超晶格量子阱样品进行表面形貌、结构参数等材料表征,结果表明样品表面平整致密,呈二维层状生长形貌,结构参数与设计值相近,样品具有良好的均匀性及平整度。光致发光谱获得了掺杂GaAs及GaAs/AlGaAs量子阱中的载流子带间跃迁辐射发光峰,理论计算的能级间距与发光峰能量符合得较好。(本文来源于《上海交通大学》期刊2015-01-14）
刘洋,李林,乔忠良,苑汇帛,谷雷[8]（2014）在《MOCVD生长1.06μm波段InGaAs/GaAs单量子阱材料的发光特性研究》一文中研究指出利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术,在不同偏向角的GaAs衬底上生长了InGaAs/GaAs单量子阱外延结构。通过对样品室温光致发光(PL)谱测试结果的分析,讨论了衬底偏向角、量子阱层生长温度以及V/III比对外延片发光波长、发光强度及PL谱半峰全宽(FWHM)的影响。发现在相同生长条件下,对于InGaAs/GaAs应变量子阱结构,在GaAs(100)偏<111>A晶向较小偏向角的衬底上生长的样品PL谱发光强度较大,半峰全宽较窄;量子阱层低温生长的样品发光强度更强;增大量子阱层V/III比可以提高样品的发光强度,同时PL谱峰值波长出现红移。(本文来源于《中国激光》期刊2014年11期）
苑汇帛,李林,乔忠良,孔令沂,谷雷[9]（2014）在《MOCVD生长GaAsP/GaInP量子阱材料的发光特性》一文中研究指出通过利用低压金属有机物化学气相沉积技术,在不同偏向角的GaAs衬底上生长了GaAsP/GaInP量子阱外延层结构。通过对样品室温光致发光测试结果的分析,讨论了势垒层生长温度、势阱层Ⅴ/Ⅲ比以及衬底偏向角对外延片发光波长、发光强度及半峰全宽的影响。发现在相同生长条件下,势垒层低温生长的量子阱发光更强;降低势阱层Ⅴ/Ⅲ比可以增加样品的发光强度,同时发光的峰值波长会出现红移。相同生长条件下,样品的发光强度会随其衬底偏向角的增加而增强,半峰全宽随其衬底偏向角的增大而减小。(本文来源于《中国激光》期刊2014年05期）
胡小英[10]（2013）在《GaAs/AlGaAs量子阱材料微观结构与器件特性分析研究》一文中研究指出GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器（Quantum Well Infrared Photodetectors，QWIP）是先进薄膜生长技术与微电子学相结合的新型红外探测器。具有材料均匀性好，生长制备工艺成熟，价格低，抗辐照性能好，及易于实现多色探测等优点。广泛用于生物医疗成像，空间资源检测，军事领域现代化高科技武器装备、地雷探测、红外制导系统、战场侦察、反坦克导弹热瞄镜等领域，已成为红外探测器的主流技术。但其较大的暗电流，较低的量子效率与过窄的频带宽成为其快速发展的瓶颈。本文以GaAs/AlGaAs QWIP单元探测器为应用背景，从相关器件结构优化设计入手，使用金属有机物化学气相沉积法（Metal Organic Chemical VaporDeposition，MOCVD）进行量子阱材料生长，设计QWIP样品性能参数自动测试系统，利用高分辨透射扫描电镜（High resolution transmissionelectron microscopy，HRTEM）对器件展开微观结构分析研究，采用室温光致荧光谱（Room TemperaturePhotoluminescence，RT-PL）对样品进行势垒与势阱PL谱测试，以对其微观能级结构进行剖析研究。旨在提高光电流，减小暗电流，建立器件微观结构与宏观表征的关系，为实现QWIP能级结构设计与材料生长工艺的优化奠定基础。论文主要研究内容，结论与成果如下：1、采用MOCVD生长30~50周期300μm×300μm台面，峰值响应波长8.5μmGaAs/Al0.3Ga0.7As量子阱样品数件，其电极压焊点面积大小与位置不同。对器件样品进行宏观光电特性测试，实验结果显示：样品暗电流，噪声，响应特性，伏安特性及探测率等呈现正负偏压的不对称性。结合样品的微观结构形貌，研究结果表明：样品界面位错穿过区域靠近AlGaAs层附近衬度区域的加宽，致使Al原子从AlGaAs层析出，导致穿透位错造成相位分离，这是引起量子阱光电性能变差的主要原因；材料生长工艺自身引起不同生长次序中GaAs与AlGaAs界面不对称性与掺杂元素的扩散，及GaAs薄膜中大量缺陷，其中包括有生长技术或掺杂带来的点缺陷及由衬底异质外延晶格失配引起的缓冲层缺陷等。这都是引起器件宏观特性曲线出现不对称的根本原因；样品器件位于台面的电极造成器件结区暗电流增加，表面及压焊点电极漏电也有一定影响。2、根据GaAs/AlGaAs QWIP的结构参数，建立了QWIP理想势阱模型。通过对QWIP样品解理后侧向剖面QW进行PL测试，结合势阱与势垒发光峰的位置，根据理想GaAs/AlGaAs势阱模型与量子阱能带理论进行数值拟合运算，获得QWIP样品的势垒组分、量子阱宽度等各项结构参数，并由此得到量子阱子带间跃迁能量，及其相应的峰值响应波长。实验结果显示：器件结构中势阱宽度偏离设计值1~2个原子层，势垒中Al组分偏离设计值1%~2%。虽然实际值相对于设计值有一定偏差，但该工作有利于防止偏离设计值的晶片流入器件制备工序，另一方面能够促使改进MOCVD生长工艺使其达到设计要求。3、建立QWIP荧光量子阱响应波长能带模型，确定QWIP峰值响应波长与势垒中Al组分关系，建立器件微观结构形貌与宏观光电特性关系。采用MOCVD制备Al摩尔含量为0.23，0.32实验样品。光谱测试结果显示：3#，4#样品峰值响应波长为8.36μm，7.58μm，与据薛定谔方程得到峰值波长9.672μm，7.928μm误差分别为15.6%，4.6%。研究结果表明：铝原子在GaAs与AlxGa1-xAs界面处扩散促使GaAs量子阱由标准方势阱变为余误差决定的形状，导致势阱降低，宽度增加，子能级分布变化，响应波长蓝移。说明光激发载流子正从束缚态到连续态向束缚态到准束缚态跃迁方式转变。HRTEM技术分析发现：位错引起GaAs与AlGaAs晶格不匹配及量子阱材料生长过程中对材料控制精度不够是造成3#样品误差过大主要原因。说明势垒中Al组分减小致使量子阱子带间距离逐渐缩小，导致峰值响应波长红移。RT-PL实验结果与理论计算相符合，说明势垒中Al组分可修饰QWIP光电特性。4、确定QWIP响应波长与GaAs势阱宽度关系。根据理想二维方势阱模型设计器件量子阱能级结构，采用MOCVD生长阱宽为4.5nm，5.5nm GaAs/Al0.3Ga0.7AsQWIP样品，利用傅里叶光谱仪对样品进行77K液氮温度光谱响应及势阱与势垒的PL测试。光谱实验结果显示：5#，6#样品峰值响应波长为8.39μm，7.69μm，与据理想二维方势阱模型获得8.924μm，8.051μm误差为6.36%，4.7%；同时响应光谱半高宽从27.3%上升至44.2%。而PL实验结果则显示：其与二维方势阱模型及薛定谔方程得到的结果一致。结合HRTEM研究样品微观结构形貌，结果说明：若加宽势阱，则光谱响应峰向高能方向漂移，及响应光谱半高宽上升。说明基态E1相对于势阱底而下降，导致子带间距增大，峰值波长蓝移，且在蓝移过程中发生半高宽增加的现象。而激发态E2逐渐从势阱口内向势阱口外移动，即光激发载流子跃迁形式从束缚态到连续态跃迁方式向束缚态到准束缚态跃迁方式的转变。5、样品HRTEM显示：Al原子从AlGaAs层析出将会引起微观领域光生电子与阱中热激发电子运动速度或方向发生变化，从而改变器件宏观光电特性；样品位错沿（100）面无法消除因插入GaAs层而导致GaAs与AlGaAs间晶格失配而起的应力应变，从而使得位错在接近量子阱区域发生微小的弯曲，进而影响器件的输出响应。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2013-09-01）
多量子阱材料论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
研究了快速热退火(RTA)对GaAs/AlGaAs量子阱材料结构及发光特性的影响。结果表明,当退火温度为800℃时,材料晶体质量和光致发光(PL)强度得到显着提升;当退火温度为900℃时,材料晶体质量和PL强度降低。依据峰值能量理论得到了室温下PL峰位的发光机制。通过分峰拟合发现,RTA导致PL峰位整体蓝移。PL扫描图表明,RTA可以显着提高材料的整体晶体质量和发光均匀性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多量子阱材料论文参考文献
[1].莫敏·赛来,奥布力喀斯木·祖农,普拉提·艾合买提.激发功率对GaInNAs单量子阱材料的光致发光的影响[J].电子测试.2018
[2].智民,方铉,牛守柱,房丹,唐吉龙.快速热退火对GaAs/AlGaAs量子阱材料结构及发光特性的影响[J].激光与光电子学进展.2018
[3].姜波.基于硅锗/硅多量子阱材料的非制冷红外焦平面阵列研究[D].南京理工大学.2017
[4].欧春晖,罗毅,王健,孙长征,韩彦军.柔性环境应变对InGaAsP量子阱材料增益的影响[J].中国科学:物理学力学天文学.2016
[5].刘维.高应变InGaAs多量子阱材料外延及发光特性[D].长春理工大学.2016
[6].张丹,李明,高立明,赵连城.MBE生长GaAs/AlGaAs量子阱材料结构及其光学性能研究[J].半导体光电.2015
[7].张丹.MBE生长GaAs/AlGaAs量子阱材料结构及其光学性能研究[D].上海交通大学.2015
[8].刘洋,李林,乔忠良,苑汇帛,谷雷.MOCVD生长1.06μm波段InGaAs/GaAs单量子阱材料的发光特性研究[J].中国激光.2014
[9].苑汇帛,李林,乔忠良,孔令沂,谷雷.MOCVD生长GaAsP/GaInP量子阱材料的发光特性[J].中国激光.2014
[10].胡小英.GaAs/AlGaAs量子阱材料微观结构与器件特性分析研究[D].西安电子科技大学.2013