霍大云 石震武张伟 唐沈立 彭长四

(苏州大学光电信息科学与工程学院/苏州纳米科技协同创新中心,苏州 215006)

(2016年7月20日收到;2016年12月22日收到修改稿)

InGaA s/A lGaA s量子阱红外探测器中势垒生长温度的研究∗

霍大云 石震武†张伟 唐沈立 彭长四

(苏州大学光电信息科学与工程学院/苏州纳米科技协同创新中心,苏州 215006)

(2016年7月20日收到;2016年12月22日收到修改稿)

InGaAs/A lGaAs量子阱是中波量子阱红外探测器件最常用的材料体系,本文以结构为2.4 nm In0.35Ga0.65As/40 nm A l0.34Ga0.66As的多量子阱材料为研究对象,利用分子束外延生长,固定InGaAs势阱的生长温度(465◦C),然后依次升高分别选取465,500,545,580◦C生长A lGaAs势垒层,从而获得四个不同的多量子阱样品.通过荧光光谱以及X射线衍射测试系统分析了势垒层生长温度对InGaAs量子阱发光和质量的影响,并较准确地给出了量子阱大致的温致弛豫轨迹:465—500◦C,开始出现相分离,但缺陷水平较低,属弹性弛豫阶段;500—545◦C,相分离加剧并伴随缺陷水平的上升,属弹性弛豫向塑性弛豫过渡阶段; 545—580◦C,相分离以及缺陷水平急剧上升,迅速进入塑性弛豫阶段,尤其是580◦C时,量子阱的材料质量被严重破坏.

中波红外探测,量子阱红外探测器件,InGaAs/A lGaAs多量子阱,温致弛豫

1 引 言

1987 年,Levine等[1]首次验证了多量子阱(MQWs)在红外探测领域的应用,标志着量子阱红外探测器件(QW IP)的正式出现[1−5].由于该类器件具有优异的材料均匀性、较窄的光谱响应以及灵活的能带剪裁等优势[5−8],引起了全球范围内如Jet Propu lsion Laboratory[9],A rmy Research Laboratory[10],Goddard[11],Thales等[12]知名研究单位和军方机构的开发热潮,但大部分工作都集中……