【摘 要】
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该论文的工作以自组织为Ge岛为主要研究对象,对单层和多层Ge量子点的结构、尺寸、形状、分布和相应的演化过程,以及光学性质进行了系统的分析,发现了一些新现象,并给出了相应
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该论文的工作以自组织为Ge岛为主要研究对象,对单层和多层Ge量子点的结构、尺寸、形状、分布和相应的演化过程,以及光学性质进行了系统的分析,发现了一些新现象,并给出了相应的解释.从理论和实验上分析了不同生长条件下的自组织Ge岛的形貌（形状、尺寸和密度等）随Ge层淀积厚度增加时的演化过程.用原位RHEED、截面TEM和AFM等实验手段对Ge/Si层结构进行了结构分析,发现当Ge岛层之间的间隔层不是很厚时,岛在生长方向上表现出耦合特性,并且岛的尺寸随淀积层数的增加而增加,相应的浸润层的厚度却随淀积层数的增加而减小.解释为埋层Ge岛在盖层Si表面产生的应力场使生长在上面的Ge岛SK跃迁提前,导致浸润层厚度减小同时岛的尺寸增加.在多层Ge岛样品X射线双晶衍射实验中,发现与Ge岛结构相关的两套卫星峰,分别来自垂直耦合的岛列区域和无岛覆盖的浸润层区域.这可以作为一种能从宏观上判断多层岛结构中是否存在垂直耦合现象的无损伤的检测手段.在多层Ge岛结构的截面TEM实验中,发现存在一定数量的斜岛列使岛之间的间隔分布均匀性提高.斜岛列的形成来源于同层岛之间的与岛体积相关的弹性相互作用.用多层Ge岛样品的光致发光谱中声子能量的对应关系证实了Ge的浸润层和Ge岛都属于II型能带结构;空穴被限制在Ge岛结构和浸润层中,电子被限制在附近的Si中.根据样品的变温PL实验,提出了多层Ge岛结构中的载流子热弛豫模型.由于Ge岛对载流子具有强的限制作用,其相应的光荧光峰在250K仍能被探测到.
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