导读:本文包含了量子阱薄膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:量子阱,应变工程,卷曲微管
量子阱薄膜论文文献综述
王月,甄红楼,刘锋,陆卫[1]（2018）在《卷曲量子阱薄膜中的应变特性》一文中研究指出嵌入非对称耦合量子阱(quantum wells)的纳米薄膜经过化学腐蚀后,在应变工程技术下卷曲成叁维的管状结构,不同管径的微管其光学特性存在不同的模式,对应两种应变释放:单轴应变释放和双轴应变释放.为研究应变状态之间的内在联系以及影响应变状态的客观因素,实验上用不同浓度的HF酸腐蚀液对纳米薄膜牺牲层进行腐蚀并卷曲成叁维管状结构.对微管荧光光谱的测试结果显示,微管的单轴应变释放和双轴应变释放不仅与衬底有关,还与微管卷曲的起始状态有关,在一定条件下两种应变可以相互转换.(本文来源于《红外与毫米波学报》期刊2018年06期）
孙合辉[2]（2013）在《GaN/AlGaN多量子阱薄膜微结构与光电性能研究》一文中研究指出GaN基多量子阱薄膜在紫外和红外探测领域有着重要的应用前景，同时其探测性能又在很大程度上受制于外延薄膜的晶体质量，所以对外延薄膜的晶体质量和缺陷展开研究具有重要的意义。本文设计生长了基于GaN/AlGaN多量子阱的外延薄膜，研究了不同中间层生长工艺对外延薄膜的形貌、缺陷和界面结构的影响，同时对多量子阱薄膜的光学和电学性能进行了表征，获得了基于量子阱子带能级跃迁的中波红外吸收，并综合分析了薄膜的微观缺陷对量子阱子带间跃迁的影响。论文的主要研究内容包括：利用薛定谔方程和泊松方程自洽求解的方法计算了不同工艺条件下量子阱中的导带和子能级的分布特性。当量子阱阱层掺杂浓度在10~(19)-10~(20)cm-3范围时将显着改变子带能级的分布，引起子带间跃迁能级的偏移；盖层Al组分的增加改变了极化电场，使得子带间吸收波长发生蓝移；当多量子阱薄膜的位错密度低于10~(10)cm~(-2)时，位错密度的变化不能改变量子阱子带的能级分布；在相同厚度和等效Al组分情况下，GaN/AlN短周期超晶格中间层比AlGaN中间层所需的弛豫厚度大，受此影响的量子阱层周期厚度波动范围加大，由此降低了量子阱能级的对称性，从而降低了子带间吸收的强度。利用金属有机物化学气相沉积方法生长了具有不同中间层结构的GaN/AlGaN多量子阱薄膜，通过光学显微镜和扫描电镜对表面裂纹进行分析后发现，裂纹主要沿<11-20>方向，中间层的插入在一定程度上释放了应变，降低了裂纹密度。原子力显微镜观察证明了表面的台阶流生长模式，同时观察到螺位错导致的六方形螺旋小丘表面。通过高分辨X射线衍射和高分辨透射电镜对样品的晶体质量和界面结构进行了分析，发现外延薄膜各层与衬底间属于赝晶生长，插入AlGaN中间层的样品其量子阱周期性良好，界面平直且陡峭，通过Z衬度像对量子阱层各层成分进行分析后发现各层成分分布均匀，GaN层和AlGaN层间没有Al元素的扩散。利用高分辨透射电镜和傅立叶变换处理技术对各层界面微结构进行了分析。发现GaN缓冲层与α-Al_2O_3衬底界面处存在大量的位错和层错等缺陷，很好的释放了失配应力；AlGaN中间层的引入阻挡了来自于GaN缓冲层的位错，同时又产生了新的失配位错，但均被限制在界面处，从而提高了量子阱功能层的晶体质量；GaN/AlN短周期超晶格中间层的引入并没有对位错传播和膜层应力状态产生明显影响；分析了V型缺陷和位错类型之间的关系。通过弱束暗场技术对位错分布、密度和类型进行了分析，发现位错以刃型位错为主，位错密度在10~8-10~9cm~(-2)范围内，穿透位错起源于GaN缓冲层与α-Al_2O_3衬底界面，并向上传播，在不同界面处受到一定程度的阻挡。表征了四种位错反应类型；利用几何相位分析技术分析了界面处应力场的变化，通过明暗衬度确定了位错的应变状态。利用阴极荧光和扫描电镜技术，研究了表面裂纹、V型坑和位错对多量子阱薄膜发光特性的影响。研究表明多量子阱薄膜的发光谱中峰值波长在550nm的发光峰来源于杂质原子和点缺陷等形成的缺陷能级辐射复合发光所致；表面位错作为非辐射复合中心，表面V型坑不发光，但降低了载流子浓度和迁移率，进而降低了子带间吸收的强度。利用傅立叶红外光谱技术，研究了GaN/AlGaN多量子阱薄膜的红外吸收特性。测试结果显示插入AlGaN中间层的样品存在峰值波长在3.75μm的中波红外吸收，分析认为其对应于量子阱1、2子能级的跃迁。综合分析后认为高的位错密度和量子阱周期厚度的不均匀引起的极化电场减弱和载流子浓度降低是导致子带间跃迁消失的主要原因。通过对GaN/AlGaN多量子阱薄膜显微结构的深入分析，揭示了显微缺陷与薄膜制备工艺之间的关联规律，并在“能带工程”基础上进一步分析了显微结构与薄膜的光学和电学性能之间的内在关系，为基于GaN/AlGaN多量子阱材料实现中波红外探测奠定了基础。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-05-01）
常翠祖[3]（2012）在《磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜制备及性质研究》一文中研究指出磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜是研究拓扑绝缘体多种新奇量子现象的一个重要体系。在本论文中，利用分子束外延技术(MBE)、扫描隧道显微镜(STM)、角分辨光电子能谱(ARPES)以及电输运等技术，对磁性掺杂的拓扑绝缘体薄膜的制备、电子结构及电学、磁学性质进行了系统研究，论文取得的主要成果如下：(1)利用MBE技术在蓝宝石(sapphire)及钛酸锶(SrTiO_3)等多种绝缘基底上制备出了高质量的单晶本征及磁性元素铬(Cr)掺杂的Bi_2Se_3、Bi_2Te_3、Sb_2Se_3和(Bi_(1-x)Sb_x)_2Te_3，Bi_2(Te_(1-x)Se_x)_3薄膜，实现了对层厚和化学势的精确控制。(2)系统研究了Cr掺杂Bi_2Se_3、 Bi_2Te_3、 Sb_2Se_3、(Bi_xSb_(1-x))_2Te_3和Bi_2(Se_xTe_(1-x))_3薄膜的电子结构和输运、磁学性质。发现Cr掺杂的Te基拓扑绝缘体具有长程铁磁序。通过掺杂或场效应改变其载流子浓度和类型，我们观察到其铁磁性基本不受影响。这表明在这些材料中可以实现铁磁绝缘相，很有希望观测到量子化反常霍尔(QAH)效应。在Cr掺杂的(Bi_xSb_(1-x))_2Te_3薄膜中，观测到随载流子浓度的降低反常霍尔电阻急剧增大，最大值可达0.6个量子电阻(h/e~2,~25.8kΩ)，这很有可能是QAH效应出现的先兆。在Cr掺杂的Se基拓扑绝缘体中没有观测到长程铁磁序，结合ARPES、STM以及第一原理计算，我们认为这一方面是由于Cr原子在Bi_2Se_3中的聚集(低掺杂情况)，另一方面是由于Cr掺杂降低了体系的自旋轨道耦合强度，能带反转消失，从而破坏了范夫勒克铁磁耦合机制的作用(高掺杂情况)。此项研究从实验上证实了通过范夫勒克机制可以在磁性掺杂拓扑绝缘体中实现铁磁绝缘相，并给出了实现长程铁磁序的必要条件。(3)利用拓扑绝缘体的无能隙Dirac表面态是由体能带的拓扑性质决定的独特性质，通过在拓扑绝缘体表面外延不同的覆盖层(单层Bi(111)或者单层拓扑绝缘体薄膜)，在不破坏拓扑绝缘体基本性质的情况下，我们实现了对Dirac表面态电子和自旋结构的调控。此项研究提供了一种分别调控拓扑绝缘体的表面和体电子结构的方法。(本文来源于《清华大学》期刊2012-09-01）
王加贤,王国立,苏培林,郭亨群[4]（2009）在《采用半导体量子阱薄膜实现Nd:YAG激光器被动锁模》一文中研究指出采用金属有机化学气相淀积(MOCVD)法在InP衬底上低温生长6个周期的InGaAsP多量子薄膜,薄膜对1.06μm激光的小信号透过率为23%。该薄膜兼作Nd:YAG激光器的可饱和吸收体及耦合输出镜,实现1.064μm激光的被动锁模运转,获得平均脉宽23 ps,能量15 mJ的单脉冲序列。采用射频磁控溅射法在石英衬底上制备4个周期的Si/SiNx多量子阱薄膜,样品在氮气环境下以1000℃退火30 min后,插入Nd:YAG激光器腔内,实现1.064μm激光的被动锁模,获得脉宽30 ps的脉冲序列。多量子阱半导体薄膜作为可饱和吸收体实现激光器的被动锁模具有成本低、设计和制作简单、运转稳定和使用方便的优点。(本文来源于《光学学报》期刊2009年06期）
英敏菊,董西亮[5]（2008）在《0.28 MeV Zn离子注入GaInP/GaInAsP量子阱薄膜材料的损伤行为研究》一文中研究指出对于GaAs衬底(100)面上用金属有机物气相淀积(MOCVD)技术外延生长的GaInP/GaInAsP单量子阱,在室温下进行0.28 MeV的Zn+离子注入,选用的注量从1×1014~5×1014cm-2.通过双晶X射线衍射光谱测量,定量地分析了由于离子注入所引起的晶格内应变.实验结果表明在所选用的注量下,由于离子注入引起的应变小于体材料GaAs的最大非弛豫应变值0.038,说明在这样的注入条件下,注入区的结晶态仍然保持地比较好.在较高注量下应变达到饱和,应变的饱和说明缺陷的产生和复合达到了平衡,从而形成了均衡的应变场分布.(本文来源于《北京师范大学学报(自然科学版)》期刊2008年04期）
薛晨阳,陈尚,张文栋,刘俊,张斌珍[6]（2008）在《基于量子阱薄膜的纳机电矢量水听器设计》一文中研究指出根据介观压阻效应原理以及柱体声学理论,提出了一种基于量子阱薄膜的纳机电矢量水听器,期望利用量子阱薄膜材料的高灵敏度压阻效应以及水听器精巧的微结构,提高矢量水听器的灵敏度,实现水听器的低频特性及结构微小型化。首先概括地描述了介观压阻效应原理以及柱体声学理论;完成了水听器的结构设计;采用GaAs基微机械加工工艺完成了水听器的加工并对水听器进行了封装,最后对研制出的水听器的性能指标进行了测试,测试结果表明:纳机电矢量水听器不但体积小、质量轻、结构简单,而且能够获取水下声场的质点振动信息,具有"8字型"的指向性,可进行水下声信号的定位探测。(本文来源于《功能材料与器件学报》期刊2008年01期）
谢斌,薛晨阳,张文栋,张斌珍[7]（2007）在《双势垒量子阱薄膜压阻效应实验研究》一文中研究指出采用分子束外延方法在砷化镓衬底上生长了AlAs/GaAs双势垒量子阱薄膜结构。介绍了量子阱薄膜在单轴压力作用下的压阻实验,测试出薄膜在压力影响下的I-V曲线,并分析了量子阱薄膜压阻效应的成因。通过实验证实了量子阱薄膜具有较高灵敏度的压阻效应,其压阻灵敏度比目前常用的多晶硅的压阻灵敏度提高一个数量级。(本文来源于《固体电子学研究与进展》期刊2007年03期）
桑胜波[8]（2006）在《量子阱薄膜结构的机电特性实验研究》一文中研究指出论文“量子阱薄膜结构的机电特性实验研究”主要是通过实验研究力学信号影响或引起超晶格薄膜材料构成的量子器件的隧穿电流信号的变化,并对由量子阱薄膜加工形成典型的微腔,桥,梁结构进行力电耦合测试。由于随着材料研究的深入,一些纳米材料展现出全新的物理性能、物理效应,新一代基于这些新原理、新效应的纳机电器件呼之欲出。当器件的特征尺寸达到纳米量级,各种因为尺度变小而产生的效应(包括量子效应)就会凸现出来,在机电结构中力电耦合更加显着,纳米尺度的力学问题也会体现出新的特征和新的性能。论文首先介绍了量子阱薄膜的机电特性理论,在理论的基础上设计了 AlAs/GaAs 纳米量子阱薄膜,并利用此薄膜设计加工了共振隧穿结构、在国内首次加工出了基于 GaAs薄膜的微加速度传感结构。在实验设计方面,论文首次引入了拉曼应力标定系统,该系统具有其他应力标定系统所不具有的优点:应力分辨率高(10MPa),聚焦点小(小于 1μm)等,为实验数据的准确性提供了保证。为了更好地验证基于量子阱薄膜的共振隧穿结构和微加速度传感结构的机电特性,论文设计了两种实验测试方案。另外,该文还对基于量子阱薄膜的共振隧穿结构的一致性、温度特性进行了实验设计和测试性研究,为基于量子阱薄膜微结构的应用提供广泛的实验数据支持。经过实验测试,发现提出了一些新的现象:①所设计的基于量子阱薄膜微传感结构的灵敏度比基于硅的提高一个数量级;②首次实验发现了基于此量子阱薄膜结构的共振隧穿结构、微传感结构的机电特性与加压方向具有一定的关系,并且该关系从理论上得到了仿真模拟验证。总之,本论文的实验设计、测试研究为基于量子阱薄膜的微结构的应用提供了大量的实验数据,验证了纳机电效应和理论及基于量子阱薄膜材料的微纳机电系统的可行性,并为纳机电器件制造工艺的改进提供了基本数据支持,具有重要的意义。(本文来源于《中北大学》期刊2006-02-27）
量子阱薄膜论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
GaN基多量子阱薄膜在紫外和红外探测领域有着重要的应用前景，同时其探测性能又在很大程度上受制于外延薄膜的晶体质量，所以对外延薄膜的晶体质量和缺陷展开研究具有重要的意义。本文设计生长了基于GaN/AlGaN多量子阱的外延薄膜，研究了不同中间层生长工艺对外延薄膜的形貌、缺陷和界面结构的影响，同时对多量子阱薄膜的光学和电学性能进行了表征，获得了基于量子阱子带能级跃迁的中波红外吸收，并综合分析了薄膜的微观缺陷对量子阱子带间跃迁的影响。论文的主要研究内容包括：利用薛定谔方程和泊松方程自洽求解的方法计算了不同工艺条件下量子阱中的导带和子能级的分布特性。当量子阱阱层掺杂浓度在10~(19)-10~(20)cm-3范围时将显着改变子带能级的分布，引起子带间跃迁能级的偏移；盖层Al组分的增加改变了极化电场，使得子带间吸收波长发生蓝移；当多量子阱薄膜的位错密度低于10~(10)cm~(-2)时，位错密度的变化不能改变量子阱子带的能级分布；在相同厚度和等效Al组分情况下，GaN/AlN短周期超晶格中间层比AlGaN中间层所需的弛豫厚度大，受此影响的量子阱层周期厚度波动范围加大，由此降低了量子阱能级的对称性，从而降低了子带间吸收的强度。利用金属有机物化学气相沉积方法生长了具有不同中间层结构的GaN/AlGaN多量子阱薄膜，通过光学显微镜和扫描电镜对表面裂纹进行分析后发现，裂纹主要沿<11-20>方向，中间层的插入在一定程度上释放了应变，降低了裂纹密度。原子力显微镜观察证明了表面的台阶流生长模式，同时观察到螺位错导致的六方形螺旋小丘表面。通过高分辨X射线衍射和高分辨透射电镜对样品的晶体质量和界面结构进行了分析，发现外延薄膜各层与衬底间属于赝晶生长，插入AlGaN中间层的样品其量子阱周期性良好，界面平直且陡峭，通过Z衬度像对量子阱层各层成分进行分析后发现各层成分分布均匀，GaN层和AlGaN层间没有Al元素的扩散。利用高分辨透射电镜和傅立叶变换处理技术对各层界面微结构进行了分析。发现GaN缓冲层与α-Al_2O_3衬底界面处存在大量的位错和层错等缺陷，很好的释放了失配应力；AlGaN中间层的引入阻挡了来自于GaN缓冲层的位错，同时又产生了新的失配位错，但均被限制在界面处，从而提高了量子阱功能层的晶体质量；GaN/AlN短周期超晶格中间层的引入并没有对位错传播和膜层应力状态产生明显影响；分析了V型缺陷和位错类型之间的关系。通过弱束暗场技术对位错分布、密度和类型进行了分析，发现位错以刃型位错为主，位错密度在10~8-10~9cm~(-2)范围内，穿透位错起源于GaN缓冲层与α-Al_2O_3衬底界面，并向上传播，在不同界面处受到一定程度的阻挡。表征了四种位错反应类型；利用几何相位分析技术分析了界面处应力场的变化，通过明暗衬度确定了位错的应变状态。利用阴极荧光和扫描电镜技术，研究了表面裂纹、V型坑和位错对多量子阱薄膜发光特性的影响。研究表明多量子阱薄膜的发光谱中峰值波长在550nm的发光峰来源于杂质原子和点缺陷等形成的缺陷能级辐射复合发光所致；表面位错作为非辐射复合中心，表面V型坑不发光，但降低了载流子浓度和迁移率，进而降低了子带间吸收的强度。利用傅立叶红外光谱技术，研究了GaN/AlGaN多量子阱薄膜的红外吸收特性。测试结果显示插入AlGaN中间层的样品存在峰值波长在3.75μm的中波红外吸收，分析认为其对应于量子阱1、2子能级的跃迁。综合分析后认为高的位错密度和量子阱周期厚度的不均匀引起的极化电场减弱和载流子浓度降低是导致子带间跃迁消失的主要原因。通过对GaN/AlGaN多量子阱薄膜显微结构的深入分析，揭示了显微缺陷与薄膜制备工艺之间的关联规律，并在“能带工程”基础上进一步分析了显微结构与薄膜的光学和电学性能之间的内在关系，为基于GaN/AlGaN多量子阱材料实现中波红外探测奠定了基础。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
量子阱薄膜论文参考文献
[1].王月,甄红楼,刘锋,陆卫.卷曲量子阱薄膜中的应变特性[J].红外与毫米波学报.2018
[2].孙合辉.GaN/AlGaN多量子阱薄膜微结构与光电性能研究[D].哈尔滨工业大学.2013
[3].常翠祖.磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜制备及性质研究[D].清华大学.2012
[4].王加贤,王国立,苏培林,郭亨群.采用半导体量子阱薄膜实现Nd:YAG激光器被动锁模[J].光学学报.2009
[5].英敏菊,董西亮.0.28MeVZn离子注入GaInP/GaInAsP量子阱薄膜材料的损伤行为研究[J].北京师范大学学报(自然科学版).2008
[6].薛晨阳,陈尚,张文栋,刘俊,张斌珍.基于量子阱薄膜的纳机电矢量水听器设计[J].功能材料与器件学报.2008
[7].谢斌,薛晨阳,张文栋,张斌珍.双势垒量子阱薄膜压阻效应实验研究[J].固体电子学研究与进展.2007
[8].桑胜波.量子阱薄膜结构的机电特性实验研究[D].中北大学.2006