研究目的
通过分子束外延技术在砷化镓衬底上研究用于长波长激光器的InAs量子点在变形InGaAs基质中的生长。
研究成果
该研究通过分子束外延技术在五步渐变InGaAs MBL的应变缓冲层上，成功展示了InAs量子点在变形InGaAs基质中的生长。研究揭示了变形InGaAs基质中的各向异性弛豫行为，使得InAs量子点在室温下实现了1.6微米的发光。这为利用变形InGaAs基质实现C/L波段InAs量子点激光器展现了巨大潜力。
研究不足
该研究受限于分子束外延生长的技术约束以及变形InGaAs基质中可能形成的缺陷，这些因素可能会影响量子点的性能。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用分子束外延（MBE）技术在形变InGaAs基质中生长InAs量子点。使用具有约40%最终铟组分的五步渐变InGaAs形变缓冲层（MBL）。
2：样品选择与数据来源：
样品生长于硅掺杂GaAs (001)衬底上。
3：实验设备与材料清单：
采用标准固态源分子束外延（MBE）系统。
4：实验步骤与操作流程：
在高基板温度（超过600℃）及富砷条件下去除原生氧化层，随后生长300 nm GaAs缓冲层。形变InGaAs MBL包含五个厚度为200 nm的渐变步骤，每步铟组分增加8%。
5：数据分析方法：
通过原子力显微镜（AFM）观察InGaAs MBL和InAs量子点的表面形貌。利用X射线衍射（XRD）进行倒易空间图谱（RSM）分析以研究MBL的结构特性和弛豫行为。采用波长730 nm的钛宝石激光器对样品的室温（RT）及低温（LT）光致发光（PL）光谱进行表征。
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molecular beam epitaxy (MBE) system
Used for the growth of InAs quantum dots (QDs) in metamorphic InGaAs matrix.
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atomic force microscopy (AFM)
Used to observe the surface morphology of InGaAs MBL and InAs QDs.
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X-ray diffraction (XRD)
Used to investigate the structural properties and relaxation behaviors of the MBL.
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Ti: Sapphire laser
Used to characterize RT and low-temperature (LT) PL spectra of the samples.
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