用光电流谱研究锗硅低维结构及多孔硅多层膜结构的光电特性

摘要

分别以锁相放大器和傅立叶红外光谱仪搭建两套光电流测试系统.利用这两套系统对锗硅低维量子结构和多孔硅多层膜结构的光电特性进行了研究.1、测量了不同偏压下的量子阱样品的光电流谱,观察到两个光电流峰随偏压的变化情况,光电流峰A随着正偏压的增大发生蓝移,把这两个光电流峰和量子阱内的子能带的跃迁相联系,建立能带模型,对光电流峰的产生和随偏压的变化给出了很好的解释;研究了量子阱样品在带边附近(低能端)的光电流信号随温度变化,根据能带机构,这部分光电流信号的变化是由电子从硅的价带向导带量子阱阱底的跃迁引起的;同时利用构建的系统测量得到量子点样品的光电流谱随偏压的变化情况,并从光电流谱上观察到量子点中的库仑荷电效应.2、多孔硅微腔的吸收特性灵敏于有机分子(如油分子)在其孔表面的吸附,通过光电流谱的测试发现多孔硅微腔表面吸附大量的油分子会造成其吸收峰峰位的红移,这将是多孔硅微腔成为新一代高性能的光电器件材料的势垒;同时对

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第一章用光电流谱研究Ge/Si量子阱及量子点的光电特性

1.1 引言

1.2原理

1.3实验

1 3.1实验系统

1.3.2样品制备

1.4实验结果和分析

1.4.1纯硅的光电流谱分析

1.4.2量子阱的光电流谱分析

1.4.3量子阱样品在硅带边附近的光电流谱随温度的变化

1.4.4量子点样品的光电流谱分析

1.5结论

参考文献

第二章用光电流谱研究多孔硅多层膜的光电特性

2.1 引言

2.2理论模型与计算

2.3样品制备

2.4实验系统

2.5实验结果和讨论

2.5.1单层多孔硅的光电流谱

2.5.2多孔硅微腔的光电流谱

2.5.3吸附在多孔硅表面的油分子对多孔硅光吸收特性的影响

2.5.4“量子阱”多孔硅多层膜结构的光吸收特性的初步研究

2.6结论

参考文献

附录一：光电流测试系统一的控制界面和程序

附录二：基于光学模型的多孔硅微腔理论计算程序

附录三：基于量子盒模型的多孔硅微腔理论计算程序

附录四：“量子阱”多孔硅多层膜结构理论计算程序

致谢