【摘要】：1833年德国科学家法拉第发觉了硫化银的半导体性质-其阻值随着气温的上升而增加,自此揭露了人们对半导体材料的研究。半导体技术的研究与发展对人类社会形成了深远影响锗与量子通讯,而具有高稳定性、高可靠性的单光子源对量子通信技术的发展至关重要。基于分立半导体自组织量子点的单光子源是挺好的选择,它具有高色温、窄线宽、短寿命、易于集成等一系列优点,因而具有重要的科研价值和广泛的应用前景。随着生长工艺的不断发展,以砷化铟/钙钛矿(InAs/GaAs)为代表的第二代半导体自组织量子点单光子源的制备已渐趋成熟。它属于直接带隙半导体材料,具有较高的发光效率和电子迁移率锗与量子通讯,可以拿来制做高性能的微波、毫米波元件,在卫星通信、光通信等领域具有广泛的应用。目前制备InAs/GaAs自组织量子点的方式主要是分子束外延(MBE),通过精确控制生长工艺与生长参数来制备高质量的样品。另一方面在量子点元件的使用过程中,不可防止的会碰到各类环境要求,如低温点焊,位置固定,集成组装等,这将对量子点的性能形成一定的影响,学者对该问题保持着持续的关注和研究。但对样品发生形变后光学性质的研究少之又少,而在量子点元件的加工过程中样品形变是无法避开的,因而研究量子点样品在发生形变后的光学性质具有重要的科研价值。本实验使用的样品是在GaAs衬底上采用MBE生长工艺制备的InAs/GaAs量子点样品。首先,使用原子力显微镜(AFM)对所有的样品进行表面形貌测试,得到样品表面量子点的规格与密度分布。接着使用共聚焦拉曼波谱仪检测所有样品温度下的拉曼波谱(Raman谱)和不同水温下(90k-300k)的光致发光波谱(PL谱),发觉随着测试水温的下降,样品对应的谱线发生红移且波谱硬度增加。另外还研究了迸发功率对样品萤光波谱的影响,发觉随着迸发功率的降低,样品的PL谱线位置发生了微弱的红移,谱线的硬度显著降低。最后在测试水温与迸发功率合适的情况下,选择波谱讯号较好的样品,检测对样品施加微小应变后(0.5%)的萤光波谱图象,并与无应变下样品的波谱进行对比,发觉衬底对应的PL谱线峰位发生微弱的蓝移,而浸润层对应的谱线峰位没有变化,并且它们对应的谱线硬度提高,量子点对应的谱线发生微弱的蓝移,其发光硬度增加。
