Смачивающий слой

Смачивающий слой представляет собой монослой атомов , эпитаксиально выращенный на плоской поверхности. Атомы, образующие смачивающий слой, могут представлять собой полуметаллические элементы/соединения или металлические сплавы (для тонких пленок). Смачивающие слои образуются при нанесении материала с несогласованной решеткой на кристаллическую подложку. В этой статье речь идет о смачивающем слое, связанном с ростом самоорганизующихся квантовых точек (например, InAs на GaAs ). Эти квантовые точки образуются поверх смачивающего слоя. Смачивающий слой может влиять на состояния квантовой точки для применения в квантовой обработке информации и квантовых вычислениях .

Процесс

Смачивающий слой эпитаксиально выращивается на поверхности с использованием молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ). Температуры, необходимые для роста смачивающего слоя, обычно составляют 400-500 градусов Цельсия . Когда материал A осаждается на поверхность материала B несогласованной решеткой , первый атомный слой материала A часто принимает постоянную решетки B. с Этот монослой материала А называется смачивающим слоем. При дальнейшем увеличении толщины слоя А становится энергетически невыгодно материалу А сохранять постоянную В. решетки Из-за высокой деформации слоя А определенной критической толщины слоя А. дополнительные атомы группируются вместе при достижении Это островное образование снижает упругую энергию . ^{[ 1 ]} Заросший материалом B смачивающий слой образует квантовую яму в случае, если материала A меньше, ширина запрещенной зоны у B. чем В этом случае образовавшиеся островки представляют собой квантовые точки . Дальнейший отжиг можно использовать для изменения физических свойств смачивающего слоя/ квантовой точки. ^{[ 2 ]} .

Характеристики

Смачивающий слой представляет собой слой, близкий к моноатомному, толщиной обычно 0,5 нанометра . Электронные свойства квантовой точки могут измениться в результате смачивания слоя. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Также деформация квантовой точки может меняться из-за смачивающего слоя. ^{[ 6 ]}

Примечания

^ Ли, С.; Лазаренкова О.; Фон Аллмен, П.; Ояфусо, Ф.; Климек, Г. (2004). «Влияние смачивающих слоев на деформацию и электронную структуру самоорганизующихся квантовых точек InAs». Физический обзор B . 70 (12): 125307. arXiv : cond-mat/0405019 . Бибкод : 2004PhRvB..70l5307L . дои : 10.1103/PhysRevB.70.125307 . S2CID 13994641 .
^ Сангинетти, С.; Мано, Т.; Героза, А.; Сомашини, К.; Биетти, С.; Когучи, Н.; Грилли, Э.; Гуцци, М.; Гуриоли, М.; Аббарчи, М. (2008). «Эффекты быстрого термического отжига на самоорганизующиеся структуры квантовых точек и квантовых колец» . Журнал прикладной физики . 104 (11): 113519–113519–5. Бибкод : 2008JAP...104k3519S . дои : 10.1063/1.3039802 . ISSN 0021-8979 .
^ Ли, Сынвон; Лазаренкова Ольга Львовна; фон Альмен, Пол; Ояфусо, Фабиано; Климек, Герхард (2004). «Влияние смачивающих слоев на деформацию и электронную структуру самоорганизующихся квантовых точек InAs». Физический обзор B . 70 (12): 125307. arXiv : cond-mat/0405019 . Бибкод : 2004PhRvB..70l5307L . дои : 10.1103/PhysRevB.70.125307 . ISSN 1098-0121 . S2CID 13994641 .
^ Каррай, Халед; Уорбертон, Ричард Дж.; Шульхаузер, Кристиан; Хёгеле, Александр; Урбашек, Бернхард; МакГи, Юэн Дж.; Говоров, Александр О.; Гарсия, Хорхе М.; Жерардо, Брайан Д.; Петров, Пьер М. (2004). «Гибридизация электронных состояний в квантовых точках посредством эмиссии фотонов». Природа . 427 (6970): 135–138. Бибкод : 2004Natur.427..135K . дои : 10.1038/nature02109 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 14712271 . S2CID 4424992 .
^ Шахзаде, Мохаммадреза; Сабейян, Мохаммед (2014). «Влияние смачивающего слоя на электронные и оптические свойства межподзонных переходов P-to-S в напряженных куполообразных квантовых точках InAs/GaAs» . Достижения АИП . 4 (6): 067113. Бибкод : 2014AIPA....4f7113S . дои : 10.1063/1.4881980 . ISSN 2158-3226 .
^ Сунь, Чао; Лу, Пэнфэй; Ю, Чжунюань; Цао, Huawei; Чжан, Лидун (2012). «Влияние смачивающих слоев на квантовые точки InAs/GaAs». Физика Б: Конденсированное вещество . 407 (22): 4440–4445. Бибкод : 2012PhyB..407.4440S . дои : 10.1016/j.physb.2012.07.039 . ISSN 0921-4526 .

Внешние ссылки

[1] Ли, С.; Лазаренкова О.; Фон Аллмен, П.; Ояфусо, Ф.; Климек, Г. (2004). «Влияние смачивающих слоев на деформацию и электронную структуру самоорганизующихся квантовых точек InAs». Физический обзор B . 70 (12): 125307. arXiv : cond-mat/0405019 . Бибкод : 2004PhRvB..70l5307L . дои : 10.1103/PhysRevB.70.125307 . S2CID 13994641 .

[SanguinettiMano2008-2] Сангинетти, С.; Мано, Т.; Героза, А.; Сомашини, К.; Биетти, С.; Когучи, Н.; Грилли, Э.; Гуцци, М.; Гуриоли, М.; Аббарчи, М. (2008). «Эффекты быстрого термического отжига на самоорганизующиеся структуры квантовых точек и квантовых колец» . Журнал прикладной физики . 104 (11): 113519–113519–5. Бибкод : 2008JAP...104k3519S . дои : 10.1063/1.3039802 . ISSN 0021-8979 .

[LeeLazarenkova2004-3] Ли, Сынвон; Лазаренкова Ольга Львовна; фон Альмен, Пол; Ояфусо, Фабиано; Климек, Герхард (2004). «Влияние смачивающих слоев на деформацию и электронную структуру самоорганизующихся квантовых точек InAs». Физический обзор B . 70 (12): 125307. arXiv : cond-mat/0405019 . Бибкод : 2004PhRvB..70l5307L . дои : 10.1103/PhysRevB.70.125307 . ISSN 1098-0121 . S2CID 13994641 .

[KarraiWarburton2004-4] Каррай, Халед; Уорбертон, Ричард Дж.; Шульхаузер, Кристиан; Хёгеле, Александр; Урбашек, Бернхард; МакГи, Юэн Дж.; Говоров, Александр О.; Гарсия, Хорхе М.; Жерардо, Брайан Д.; Петров, Пьер М. (2004). «Гибридизация электронных состояний в квантовых точках посредством эмиссии фотонов». Природа . 427 (6970): 135–138. Бибкод : 2004Natur.427..135K . дои : 10.1038/nature02109 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 14712271 . S2CID 4424992 .

[ShahzadehSabaeian2014-5] Шахзаде, Мохаммадреза; Сабейян, Мохаммед (2014). «Влияние смачивающего слоя на электронные и оптические свойства межподзонных переходов P-to-S в напряженных куполообразных квантовых точках InAs/GaAs» . Достижения АИП . 4 (6): 067113. Бибкод : 2014AIPA....4f7113S . дои : 10.1063/1.4881980 . ISSN 2158-3226 .

[SunLu2012-6] Сунь, Чао; Лу, Пэнфэй; Ю, Чжунюань; Цао, Huawei; Чжан, Лидун (2012). «Влияние смачивающих слоев на квантовые точки InAs/GaAs». Физика Б: Конденсированное вещество . 407 (22): 4440–4445. Бибкод : 2012PhyB..407.4440S . дои : 10.1016/j.physb.2012.07.039 . ISSN 0921-4526 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

v т и Полупроводниковые лазеры
Основные типы	Лазерный диод (ЛД) Лазер с двойной гетероструктурой (ДГ) Лазер на гетероструктуре с раздельным ограничением (SCH) Лазер с распределенным брэгговским отражателем (DBR) Лазер с распределенной обратной связью (DFB) Лазер с квантовыми ямами Лазер на квантовых точках Квантово-каскадный лазер (ККЛ) Лазер с внешним резонатором (ECL)
Гибридные типы	с объемной брэгговской решеткой Лазер
Другие типы	Лазер поверхностного излучения с вертикальным резонатором (VCSEL) Лазер поверхностного излучения с вертикальным внешним резонатором (VECSEL) Гибридный кремниевый лазер Межзонный каскадный лазер (ICL) Полупроводниковый кольцевой лазер Поляритонный лазер
Теория	Теория полупроводникового лазера Уравнения скорости лазерного диода
Материалы	Арсенид индия (InAs) Арсенид галлия (GaAs) Список полупроводниковых материалов