【摘要】：1833年德國(guó)科學(xué)家法拉第發(fā)覺(jué)了硫化銀的半導(dǎo)體性質(zhì)-其阻值隨著氣溫的上升而增加,自此揭露了人們對(duì)半導(dǎo)體材料的研究。半導(dǎo)體技術(shù)的研究與發(fā)展對(duì)人類社會(huì)形成了深遠(yuǎn)影響鍺與量子通訊,而具有高穩(wěn)定性、高可靠性的單光子源對(duì)量子通信技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。基于分立半導(dǎo)體自組織量子點(diǎn)的單光子源是挺好的選擇,它具有高色溫、窄線寬、短壽命、易于集成等一系列優(yōu)點(diǎn),因而具有重要的科研價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。隨著生長(zhǎng)工藝的不斷發(fā)展,以砷化銦/鈣鈦礦(InAs/GaAs)為代表的第二代半導(dǎo)體自組織量子點(diǎn)單光子源的制備已漸趨成熟。它屬于直接帶隙半導(dǎo)體材料,具有較高的發(fā)光效率和電子遷移率鍺與量子通訊,可以拿來(lái)制做高性能的微波、毫米波元件,在衛(wèi)星通信、光通信等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。目前制備InAs/GaAs自組織量子點(diǎn)的方式主要是分子束外延(MBE),通過(guò)精確控制生長(zhǎng)工藝與生長(zhǎng)參數(shù)來(lái)制備高質(zhì)量的樣品。另一方面在量子點(diǎn)元件的使用過(guò)程中,不可防止的會(huì)碰到各類環(huán)境要求,如低溫點(diǎn)焊,位置固定,集成組裝等,這將對(duì)量子點(diǎn)的性能形成一定的影響,學(xué)者對(duì)該問(wèn)題保持著持續(xù)的關(guān)注和研究。但對(duì)樣品發(fā)生形變后光學(xué)性質(zhì)的研究少之又少,而在量子點(diǎn)元件的加工過(guò)程中樣品形變是無(wú)法避開的,因而研究量子點(diǎn)樣品在發(fā)生形變后的光學(xué)性質(zhì)具有重要的科研價(jià)值。本實(shí)驗(yàn)使用的樣品是在GaAs襯底上采用MBE生長(zhǎng)工藝制備的InAs/GaAs量子點(diǎn)樣品。首先,使用原子力顯微鏡(AFM)對(duì)所有的樣品進(jìn)行表面形貌測(cè)試,得到樣品表面量子點(diǎn)的規(guī)格與密度分布。接著使用共聚焦拉曼波譜儀檢測(cè)所有樣品溫度下的拉曼波譜(Raman譜)和不同水溫下(90k-300k)的光致發(fā)光波譜(PL譜),發(fā)覺(jué)隨著測(cè)試水溫的下降,樣品對(duì)應(yīng)的譜線發(fā)生紅移且波譜硬度增加。另外還研究了迸發(fā)功率對(duì)樣品螢光波譜的影響,發(fā)覺(jué)隨著迸發(fā)功率的降低,樣品的PL譜線位置發(fā)生了微弱的紅移,譜線的硬度顯著降低。最后在測(cè)試水溫與迸發(fā)功率合適的情況下,選擇波譜訊號(hào)較好的樣品,檢測(cè)對(duì)樣品施加微小應(yīng)變后(0.5%)的螢光波譜圖象,并與無(wú)應(yīng)變下樣品的波譜進(jìn)行對(duì)比,發(fā)覺(jué)襯底對(duì)應(yīng)的PL譜線峰位發(fā)生微弱的藍(lán)移,而浸潤(rùn)層對(duì)應(yīng)的譜線峰位沒(méi)有變化,并且它們對(duì)應(yīng)的譜線硬度提高,量子點(diǎn)對(duì)應(yīng)的譜線發(fā)生微弱的藍(lán)移,其發(fā)光硬度增加。
