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GaAs1-xSbx/GaAs单量子阱的光学特性研究

罗向东 边历峰 徐仲英 罗海林 王玉琦 王建农 葛惟琨

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GaAs1-xSbx/GaAs单量子阱的光学特性研究

罗向东, 边历峰, 徐仲英, 罗海林, 王玉琦, 王建农, 葛惟琨

Study of optical properties in GaAs1-xSbx/GaAssingle quant um wells

Luo Xiang-Dong, Bian Li-Feng, Xu Zhong-Ying, Luo Hai-Lin, Wang Yu-Qi, Wang Jian-Nong, Ge Wei-Kun
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  • 用选择激发光荧光研究了分子束外延生长的GaAsSb/GaAs单量子阱的光学性质,第一次同时观察到空间直接(Ⅰ类)和间接(Ⅱ类)跃迁.它们表现出不同的特性:Ⅰ类跃迁具有局域化特性,其发光能量不随激发光能量而变;Ⅱ类发光的能量位置随激发功率的增大而蓝移,也随激发光能量的增加而蓝移,复合发光发生在位于异质结GaAs一侧的电子和GaAsSb中的空穴之间,实验结果可以很好地用电荷分离造成的能带弯曲模型来解释,这也是空间间接跃迁的典型特性.还用光荧光的激发强度关系和时间分辨光谱进一步论证了GaAsSb/GaAs能带排
    GaAsSb/GaAs single quantum wells (SQWs) grown by molecular beam epitaxy are studied by selectively-excited photoluminescence (SEPL) measurement. For the first time, we have simultaneously observed the PL from both type Ⅰ and type Ⅱ transitions in GaAsSb/GaAs heterostructure in the SEPL. The two transitions exhibit different PL behaviours under different excitation energy. As expected, the peak energy of type I emission remains constant in the whole excitation energy range we used, while type Ⅱ transition shows a significant blue shift with increasing excitation energy.The observed blue shift is well explained in terms of electron-hole charge separation model at the interface. Time-resolved(TR) PL exhibits more type Ⅱ characteristic of GaAsSb/GaAs QW. Moreover, the results of the excitation-power-dependent PL and TRPL provide more direct information on the type-Ⅱ nature of the band alignment in GaAsSb/GaAs quantum-well structures. By combining the experimental results with some simple calculations, we have obtained the strained and unstrained valence band offsets of Qv=1.145 and Q0v=0.76 in our samples, respectively.
    • 基金项目: 国家重点基础研究专项基金(批准号:G001CB3095)、国家自然科学基金(批准号:19974045) 及中国科学院纳米科学与技术项目资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2002-09-09
  • 修回日期:  2002-12-10
  • 刊出日期:  2003-07-20

GaAs1-xSbx/GaAs单量子阱的光学特性研究

  • 1. (1)香港科技大学物理系,香港; (2)中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室,北京 100083
    基金项目: 

    国家重点基础研究专项基金(批准号:G001CB3095)、国家自然科学基金(批准号:19974045) 及中国科学院纳米科学与技术项目资助的课题.

摘要: 用选择激发光荧光研究了分子束外延生长的GaAsSb/GaAs单量子阱的光学性质,第一次同时观察到空间直接(Ⅰ类)和间接(Ⅱ类)跃迁.它们表现出不同的特性:Ⅰ类跃迁具有局域化特性,其发光能量不随激发光能量而变;Ⅱ类发光的能量位置随激发功率的增大而蓝移,也随激发光能量的增加而蓝移,复合发光发生在位于异质结GaAs一侧的电子和GaAsSb中的空穴之间,实验结果可以很好地用电荷分离造成的能带弯曲模型来解释,这也是空间间接跃迁的典型特性.还用光荧光的激发强度关系和时间分辨光谱进一步论证了GaAsSb/GaAs能带排

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