搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

生长方向对量子点应变与应变弛豫的影响

叶盈 周旺民

生长方向对量子点应变与应变弛豫的影响

叶盈, 周旺民
PDF
导出引用
导出核心图
  • 由于材料弹性的各向异性与表面能的各向异性, 不同的生长方向或生长面, 量子点有不同的力学性能与行为. 本文基于各向异性弹性理论的有限元方法, 以金字塔型自组织InAs/GaAs半导体量子点为研究对象, 分别在7个常见的生长方向或生长面上, 对其应变能和应变弛豫能、自由能等进行了分析计算, 得到了这些能量随生长方向的变化规律. 结果表明(211)量子点应变弛豫能最大, 而(100)量子点应变弛豫能最小. 这些结果可为可控制备量子点提供理论参考.
    • 基金项目: 浙江省自然科学基金(批准号: Y6100440)资助的课题.
    [1]

    Romanov A E, Petroff P M, Speck J S 1999 Appl. Phys. Lett. 74 2280

    [2]

    Klimov V I 2003 Los Alamos Science 28 214

    [3]

    Shchukin V A, Bimberg D 1998 J. Phys. Lett. A 67 687

    [4]

    Wang Z G 2000 Acta Phys. Sin. 45 643 (in Chinese) [王占国 2000 物理学报 49 643]

    [5]

    Wu Z Q,Wang B 2001 Growth of Thin Films (1st Ed.) (Beijing: Science Press) (in Chinese) [吴自勤, 王兵 2001 薄膜生长(第一版) (北京: 科学出版社)]

    [6]

    Zhao F A, Zhang C L, Wang Z G 2004 Acta Phys. Sin. 53 249 (in Chinese) [赵凤嫒, 张春玲, 王占国 2004 物理学报 53 249]

    [7]

    Wang W Q, Shen Z Y, Bai Y J Y, Hou S M, Zhao X Y, Liu W M, Xue Z Q 2003 Vacuum Science And Technology (China) 23 231 (in Chinese) [万维强, 申自勇, 柏亚军, 侯士敏, 赵兴钰, 刘维敏, 薛增泉 2003 真空科学与技术 23 231]

    [8]

    Niu Z H, Ren Z W, HE Z H 2008 Acta Photonica Sinica 37 1107

    [9]

    Ulloa J M, Koenraad P M, Gapihan E, Létoublon A, Bertru N 2007 Appl. Phys. Lett. 91 3106

    [10]

    Makeev M A, Yu W B, Madhukar A 2004 J. Phys. Lett. 96 4429

    [11]

    Glas F 2003 Phys. Solid State B 237 599

    [12]

    Ni Y, He L H, Song J 2004 Surf. Sci. 553 189

    [13]

    Benabbas T, Androussi Y 1999 J. Phys. Lett. 86 1945

    [14]

    Zhou W M, Cai C Y, Yin S Y, Wang C Y 2008 Appl. Surf. Sci. 10 1016

    [15]

    Grundmann M, Christen J, Ledentsov N N, Böhrer J, Bimberg D 1995 Phys. Rev. Lett. 74 4043

    [16]

    Liu H Y, Xu B, Chen Y H 2000 J. Phys. Lett. 88 5433

    [17]

    Freund L B, Suresh S 2003 Thin film materials: stress, defect formation, and surface evolution (1st Ed.) (UK: Cambridge University Press)

    [18]

    Chen G, Liao L J 2007 Crystal Physics (2nd Ed.) (Beijing: Science Press) p27 (in Chinese)[陈纲, 廖理几 2007 晶体物理学基础(第二版) (北京: 科学出版社)第27页]

    [19]

    Liu P, Zhang Y W, Lu C 2003 Phys. Rev. B 68 195341

    [20]

    Zhang C H 2008 ANSYS12.0 (3nd Ed.) (Beijing: China Machine Press) (in Chinese) [张朝晖 2008 ANSYS12.0 (第三版) (北京: 机械工业出版社)]

    [21]

    Budiman R A, Ruda H E 2000 J. Phys. Lett. 88 4586

  • [1]

    Romanov A E, Petroff P M, Speck J S 1999 Appl. Phys. Lett. 74 2280

    [2]

    Klimov V I 2003 Los Alamos Science 28 214

    [3]

    Shchukin V A, Bimberg D 1998 J. Phys. Lett. A 67 687

    [4]

    Wang Z G 2000 Acta Phys. Sin. 45 643 (in Chinese) [王占国 2000 物理学报 49 643]

    [5]

    Wu Z Q,Wang B 2001 Growth of Thin Films (1st Ed.) (Beijing: Science Press) (in Chinese) [吴自勤, 王兵 2001 薄膜生长(第一版) (北京: 科学出版社)]

    [6]

    Zhao F A, Zhang C L, Wang Z G 2004 Acta Phys. Sin. 53 249 (in Chinese) [赵凤嫒, 张春玲, 王占国 2004 物理学报 53 249]

    [7]

    Wang W Q, Shen Z Y, Bai Y J Y, Hou S M, Zhao X Y, Liu W M, Xue Z Q 2003 Vacuum Science And Technology (China) 23 231 (in Chinese) [万维强, 申自勇, 柏亚军, 侯士敏, 赵兴钰, 刘维敏, 薛增泉 2003 真空科学与技术 23 231]

    [8]

    Niu Z H, Ren Z W, HE Z H 2008 Acta Photonica Sinica 37 1107

    [9]

    Ulloa J M, Koenraad P M, Gapihan E, Létoublon A, Bertru N 2007 Appl. Phys. Lett. 91 3106

    [10]

    Makeev M A, Yu W B, Madhukar A 2004 J. Phys. Lett. 96 4429

    [11]

    Glas F 2003 Phys. Solid State B 237 599

    [12]

    Ni Y, He L H, Song J 2004 Surf. Sci. 553 189

    [13]

    Benabbas T, Androussi Y 1999 J. Phys. Lett. 86 1945

    [14]

    Zhou W M, Cai C Y, Yin S Y, Wang C Y 2008 Appl. Surf. Sci. 10 1016

    [15]

    Grundmann M, Christen J, Ledentsov N N, Böhrer J, Bimberg D 1995 Phys. Rev. Lett. 74 4043

    [16]

    Liu H Y, Xu B, Chen Y H 2000 J. Phys. Lett. 88 5433

    [17]

    Freund L B, Suresh S 2003 Thin film materials: stress, defect formation, and surface evolution (1st Ed.) (UK: Cambridge University Press)

    [18]

    Chen G, Liao L J 2007 Crystal Physics (2nd Ed.) (Beijing: Science Press) p27 (in Chinese)[陈纲, 廖理几 2007 晶体物理学基础(第二版) (北京: 科学出版社)第27页]

    [19]

    Liu P, Zhang Y W, Lu C 2003 Phys. Rev. B 68 195341

    [20]

    Zhang C H 2008 ANSYS12.0 (3nd Ed.) (Beijing: China Machine Press) (in Chinese) [张朝晖 2008 ANSYS12.0 (第三版) (北京: 机械工业出版社)]

    [21]

    Budiman R A, Ruda H E 2000 J. Phys. Lett. 88 4586

  • [1] 蔡承宇, 周旺民. Ge/Si半导体量子点的应变分布与平衡形态. 物理学报, 2007, 56(8): 4841-4846. doi: 10.7498/aps.56.4841
    [2] 冯昊, 俞重远, 刘玉敏, 芦鹏飞, 贾博雍, 姚文杰, 田宏达, 赵伟, 徐子欢. 应变补偿层对量子点生长影响的理论研究. 物理学报, 2010, 59(2): 765-770. doi: 10.7498/aps.59.765
    [3] 王天琪, 俞重远, 刘玉敏, 芦鹏飞. 有限元法分析不同形状量子点的应变能及弛豫度变化. 物理学报, 2009, 58(8): 5618-5623. doi: 10.7498/aps.58.5618
    [4] 孟祥豪, 罗代升, 龚敏, 马瑶, 高博, 石瑞英, 陈昶, 苏平, 史同飞, 曹先存. 超薄GaMnAs外延膜空穴浓度和应变弛豫研究. 物理学报, 2011, 60(2): 027105. doi: 10.7498/aps.60.027105
    [5] 张学贵, 王茺, 鲁植全, 杨杰, 李亮, 杨宇. 离子束溅射自组装Ge/Si量子点生长的演变. 物理学报, 2011, 60(9): 096101. doi: 10.7498/aps.60.096101
    [6] 梁宇宏, 李红娟, 尹辑文. 晶格弛豫方法研究PbSe量子点的带内弛豫过程. 物理学报, 2019, 68(12): 127301. doi: 10.7498/aps.68.20190187
    [7] 胡懿彬, 郝智彪, 胡健楠, 钮浪, 汪莱, 罗毅. 分子束外延生长InGaN/AlN量子点的组分研究. 物理学报, 2012, 61(23): 237804. doi: 10.7498/aps.61.237804
    [8] 王启文, 红兰. 二维量子点中极化子的自旋弛豫. 物理学报, 2012, 61(1): 017107. doi: 10.7498/aps.61.017107
    [9] 王雅琴, 王锦程, 李俊杰. 定向倾斜枝晶生长规律及竞争行为的相场法研究. 物理学报, 2012, 61(11): 118103. doi: 10.7498/aps.61.118103
    [10] 周旺民, 王崇愚. 低维半导体材料应变分布. 物理学报, 2004, 53(12): 4308-4313. doi: 10.7498/aps.53.4308
    [11] 葛维琨, 黄劲松, 董 逊, 刘祥林, 徐仲英. AlInGaN材料的生长及其光学性质的研究. 物理学报, 2003, 52(10): 2632-2637. doi: 10.7498/aps.52.2632
    [12] 颜晓红, 邓宇翔, 唐娜斯. 量子点环的电子输运研究. 物理学报, 2006, 55(4): 2027-2032. doi: 10.7498/aps.55.2027
    [13] 琚鑫, 郭健宏. 点间耦合强度对三耦合量子点系统微分电导的影响. 物理学报, 2011, 60(5): 057302. doi: 10.7498/aps.60.057302
    [14] 侯春风, 郭汝海. 椭圆柱形量子点的能级结构. 物理学报, 2005, 54(5): 1972-1976. doi: 10.7498/aps.54.1972
    [15] 周亮亮, 吴宏博, 李学铭, 唐利斌, 郭伟, 梁晶. ZrS2量子点: 制备、结构及光学特性. 物理学报, 2019, 68(14): 148501. doi: 10.7498/aps.68.20190680
    [16] 张盼君, 孙慧卿, 郭志友, 王度阳, 谢晓宇, 蔡金鑫, 郑欢, 谢楠, 杨斌. 含有量子点的双波长LED的光谱调控. 物理学报, 2013, 62(11): 117304. doi: 10.7498/aps.62.117304
    [17] 刘志民, 赵谡玲, 徐征, 高松, 杨一帆. 红光量子点掺杂PVK体系的发光特性研究. 物理学报, 2014, 63(9): 097302. doi: 10.7498/aps.63.097302
    [18] 何月娣, 徐征, 赵谡玲, 刘志民, 高松, 徐叙瑢. 混合量子点器件电致发光的能量转移研究. 物理学报, 2014, 63(17): 177301. doi: 10.7498/aps.63.177301
    [19] 李唯, 符婧, 杨贇贇, 何济洲. 光子驱动量子点制冷机. 物理学报, 2019, 68(22): 220501. doi: 10.7498/aps.68.20191091
    [20] 郑瑞伦. 圆柱状量子点量子导线复合系统的激子能量和电子概率分布. 物理学报, 2007, 56(8): 4901-4907. doi: 10.7498/aps.56.4901
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1143
  • PDF下载量:  531
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-07-05
  • 修回日期:  2012-09-20
  • 刊出日期:  2013-03-05

生长方向对量子点应变与应变弛豫的影响

  • 1. 浙江工业大学机械工程学院, 杭州 310032
    基金项目: 

    浙江省自然科学基金(批准号: Y6100440)资助的课题.

摘要: 由于材料弹性的各向异性与表面能的各向异性, 不同的生长方向或生长面, 量子点有不同的力学性能与行为. 本文基于各向异性弹性理论的有限元方法, 以金字塔型自组织InAs/GaAs半导体量子点为研究对象, 分别在7个常见的生长方向或生长面上, 对其应变能和应变弛豫能、自由能等进行了分析计算, 得到了这些能量随生长方向的变化规律. 结果表明(211)量子点应变弛豫能最大, 而(100)量子点应变弛豫能最小. 这些结果可为可控制备量子点提供理论参考.

English Abstract

参考文献 (21)

目录

    /

    返回文章
    返回