标题: 锑化物基材之量子结构及元件
Antimonide Based Quantum Structures and Devices
作者: 李建平
LEE CHIEN-PING
国立交通大学电子工程学系及电子研究所
关键字: 分子束磊晶;鍗化铟镓;量子点;第二类异质介面结构;MBE;InGaSb;quantum dot;type-II band alignment
公开日期: 2007
摘要: 近年来,半导体奈米结构及量子元件俨然已成为一个主要的研究课题,分子束磊晶
系统中已经可已成长出各式各样化的自组式奈米结构,基于其完美之磊晶界面,可使得
物理研究及元件应用上得到良好的成果,然而过去这些元件大部分是使用砷及磷的三五
族化合物半导体结构,此种结构皆属于第一类异质界面结构,也就是电子及电洞都被局
限于量子结构中。但是另一种五族元素—锑,因为其晶格常数较一般常见之砷化镓及磷
化铟基板来的大,所以过去较少被使用于三五族化合物半导体中。
锑化合物半导体具有较大的能隙变化范围,因此使得它在长波长的光电元件应用中
具有重要的地位,其中锑化铟则具有目前已知之化合物半导体中最大的电子迁移率。此
种元素除了具有较大之能隙变化范围外,它与其他化合物半导体(如:砷化镓、磷化铟)
的异质界面,则属于第二类或是第三类异质界面结构,此种特殊之异质界面可以变化出
很多有趣的物理研究及元件应用,且此种特性仅见于锑元素的化合物半导体中。
在我们的计画中,我们计画成长锑化镓及锑化铟奈米结构于砷化镓基板上,并研究
其光学及电子迁移特性。在此种第二类异质界面结构之量子点中,电洞是被局限于价带
之量子结构中,而电子则是因为电洞之库伦作用力而分布于此奈米结构周围。我们近期
的研究中发现,在此种小尺寸的量子结构中,其依然具有良好的光响应强度,如此我们
便可以将此奈米结构应用于元件中。另外,我们实验室也架设了一套低温强磁场的量测
设备,如此可使我们更深入的瞭解此奈米结构的特性。
此外,锑元素也是一种良好的界面活性剂,可以使得我们磊晶的结构表面维持平
坦,且维持良好之磊晶品质,我们将利用此特性成长高应力的砷化铟镓磊晶层,使得发
光波长可以达到2um。
多年来,本实验室对于奈米结构及量子元件的研究有着深厚的基础,且对于分子束
磊晶中锑材料的使用大约有一年之久,对于锑化合物磊晶技术的掌握也已成熟,并对于
此种第二类异质界面结构的特性也有诸多的瞭解,因此可以掌握此材料的特性并设计新
的元件结构。若能得到此计画的支持,我们将可以对于锑化合物的奈米结构及量子元件
有更深入的研究。
官方说明文件#: NSC96-2221-E009-211-MY3
URI: http://hdl.handle.net/11536/88481
https://www.grb.gov.tw/search/planDetail?id=1463616&docId=262300
显示于类别:Research Plans