【摘 要】
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本文围绕 III-V族三元 GaAsSb半导体材料开展了研究工作，系统研究了 I型GaAsSb/AlGaAs多量子阱结构的外延生长及其光学性质。采用分子束外延技术得到了高质量的GaSb、GaAsSb合
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本文围绕 III-V族三元 GaAsSb半导体材料开展了研究工作，系统研究了 I型GaAsSb/AlGaAs多量子阱结构的外延生长及其光学性质。采用分子束外延技术得到了高质量的GaSb、GaAsSb合金以及GaAsSb/AlGaAs多量子阱结构。并通过低温光致发光光谱测试对 GaAsSb/AlGaAs多量子阱结构进行表征，从而得到样品光学性质的准确描述。为以GaAsSb材料为基础的近红外半导体激光器、探测器提供基础材料和理论支持。论文主要包括三个部分： (1)通过分子束外延技术在GaAs衬底上生长了GaSb薄膜。并对GaAs衬底、5nm和300nm GaSb样品进行了光电子能谱测试。由此得到了GaSb/GaAs价带偏移为0.66eV，导带偏移为0.04eV，判断此结构为I型异质结结构。 (2)通过分子束外延技术在GaAs衬底上生长了GaAs0.92Sb0.08合金，并进行了室温PL测试。通过室温PL数据结合公式计算该样品Sb组分。确定了GaAsSb/AlGaAs量子阱结构中生长GaAsSb阱层的生长速率、生长温度、As/Sb束流比等生长条件。 (3)通过分子束外延技术生长了I型GaAs0.92Sb0.08/Al0.2Ga0.8As多量子阱结构，并对该样品进行了变温和变激发功率光致发光(PL)光谱测试。从测试结果观察到，在40K-90K的变温光谱中出现了两个不同来源的发光峰。通过光谱中的带尾态现象，判断位于低能端发光峰来源于载流子局域化(LE)发光。通过Varshni方程拟合证实位于高能端的发光峰为自由激子(FE)发光。且LE峰位随激光激发功率的增加而出现蓝移。判断此现象是局域态能带填充效应造成的。之后结合载流子动力学对样品中的局域态现象进行了分析。
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