Be,Si掺杂调控GaAs纳米线结构相变及光学特性

摘要

GaAs基半导体掺杂技术通过在禁带中引入杂质能级,对其电学及光学特性产生决定性作用,当GaAs材料降维到一维纳米尺度时,由于比表面积增加,容易出现纤锌矿-闪锌矿共存混相结构,此时GaAs纳米线掺杂不仅能调节其电光特性,对其结构相变也具有显著调控作用.本文研究了Be,Si掺杂对砷化镓(GaAs)纳米线晶体结构与光学特性的影响.采用分子束外延在Si(111)衬底上自催化方法制备了本征、Si掺杂和Be掺杂GaAs纳米线.Raman光谱测试发现本征GaAs纳米线纤锌矿结构特有的E2模式峰,Si掺杂GaAs纳米线中E2峰减弱甚至消失,Be掺杂GaAs纳米线中E2模式峰消失.通过高分辨透射电子显微镜和选区电子衍射直观地观察到GaAs纳米线的结构变化.光致发光光谱显示本征GaAs纳米线存在纤锌矿-闪锌矿混相II-型结构发光,通过Si掺杂和Be掺杂,该发光峰消失,转变为杂质缺陷相关的发光.