Ge基GaInP材料结构和光学性质研究

摘要：

采用高分辨透射电子显微图像(HRTEM)、光致发光谱(PL)和原子力显微镜(AFM)技术等研究了金属有机化学气相沉积(MOVPE)技术制备的Ge基GaInP异质外延层的结构和光学性质.研究表明,GaInP带边发光峰能量位置随温度变化的倒“S”型变化来源于局域态和本征态发光之间的竞争;同时,实验中观察到了由[Ge(Ga,In)-V(Ga,In)]络合物所引起的1.4 eV左右的宽发光峰.不同偏角衬底的GaInP外延层的变温PL谱和AFM分析表明,9°偏角的Ge衬底上生长的GaInP外延层的有序度比6°偏角时减小,表面形貌更为平整.此外,Ge衬底和GaInP之间插入超薄AlAs层会增加GaInP材料的有序度.当AlAs界面层厚度由0.5 nm增加到5 nm时,观察到了由于应力增加所导致的GaInP材料有序度的增加,从而导致载流子弛豫时间增加且呈双指数规律衰减.在Ge/A1As/GaInP结构中,100 K下的PL谱中出现了与P空位相关的1.57 eV左右宽发光峰,并且该发光峰强度随AlAs界面层厚度的增加而增强.

关键词：Ge基GaInP、有序度、光致发光、AlAs界面层

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资助基金：国家自然科学基金批准号:61376081和中科院知识创新工程编号:Y2BAQ11001资助项目

在线出版日期：2015-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：82-93