研究目的
研究并优化具有组合型II/型I InSb/InAs/InGaAs量子阱的变形In(Ga,Al)As异质结构的生长条件和设计，以实现GaAs衬底上高效的中红外发射器（3-3.6微米）。
研究成果
研究表明，在优化的分子束外延（MBE）生长条件下，通过合理设计生长的变质InSb/In(Ga,Al)As量子阱异质结构，极有希望在GaAs衬底上制备高效的中红外发射器。对生长条件和弹性应变分布的优化，降低了穿透位错（TD）密度，增大了低TD密度区域的厚度，并使光致发光（PL）强度在高达300K的温度下得到提升。
研究不足
该研究承认目前缺乏针对非线性梯度MBLs的完整弛豫理论，这使得影响变质异质结构中应力分布的反向步长（ΔIn）的精确计算变得复杂。此外，由于对应变弛豫过程的理解尚不完善，MBLs的分子束外延生长仍被认为在某种程度上是一门艺术。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用分子束外延（MBE）技术在GaAs（001）衬底上生长凸形梯度InxAl1-xAs MBL。通过综合优化衬底温度和As4/III比例等参数来完善MBL生长条件。
2：样品选择与数据来源：
样品使用RIBER 32P设备在未掺杂GaAs（001）衬底上制备。
3：实验设备与材料清单：
研究采用常规固态源蒸发炉提供In、Ga和Al通量，使用VAC-500阀控裂解炉提供As4通量。表征技术包括原位反射高能电子衍射（RHEED）、原子力显微镜（AFM）、扫描与透射电镜（SEM/TEM）、X射线衍射（XRD）、倒易空间映射、选区电子衍射、光致发光（PL）及傅里叶变换红外光谱。
4：实验流程与操作步骤：
生长过程包含GaAs缓冲层、1.3微米厚组分渐变的InxAl1-xAs MBL以及0.4微米厚In0.75Al0.25As层，通过调节衬底温度和As4/III比例实现生长条件优化。
5：3微米厚组分渐变的InxAl1-xAs MBL以及4微米厚In75Al25As层，通过调节衬底温度和As4/III比例实现生长条件优化。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：运用上述技术分析样品结构与光学特性，评估应变弛豫、弹性应力平衡及复合效率。
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