Optyka nanostruktur Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikolaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: [email protected]Biuro: 365, telefon: 611-3250 SL 2008/2009 Struktura pasmowa SL 2008/2009 przejścia optycznie dozwolone: Δs=±1 – bright exciton przejścia wzbronione Δs=±2 – dark exciton Wplyw naprężeń SL 2008/2009 Stala sieci vs. energia przerwy SL 2008/2009 dla większości ukladów występuje niedopasowanie sieciowe!
11
Embed
Optyka nanostruktur Struktura pasmowa Wpływ naprężeń Stała sieci ...
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Optyka nanostruktur
Sebastian Maćkowski
Instytut FizykiUniwersytet Mikołaja KopernikaAdres poczty elektronicznej: [email protected]: 365, telefon: 611-3250
SL 2008/2009
Struktura pasmowa
SL 2008/2009
przejścia optycznie dozwolone:∆s=±1 – bright exciton
przejścia wzbronione∆s=±2 – dark exciton
Wpływ naprężeń
SL 2008/2009
Stała sieci vs. energia przerwy
SL 2008/2009
dla większości układów występuje niedopasowanie sieciowe!
Heterozłącze
SL 2008/2009
typ I typ II typ III
Studnia kwantowa
SL 2008/2009
dla nieskończonych barier
dla skończonych barier
Wzrost pseudomorficzny
SL 2008/2009
naprężenie ściskające
Zniesienie degeneracji pasm
SL 2008/2009
Epitaksja
SL 2008/2009
epitaksja z wiązek molekularnych (MBE)
p~10-9-10-10 Torr1Torr – 133 Pa
charakteryzacja in-situ
Urządzenie MBE
SL 2008/2009
Możliwości MBE
SL 2008/2009
- wytwarzanie struktur wielowarstwowych złożonych ze związków o różnych strukturach elektronowych, np. GaAs – AlGaAs (band-gap engineering = inżynieria przerwy energetycznej)
- wysoki stopień czystości chemicznej osadzanych warstw
- dobra kontrola ostrości interfejsu (zmiana składu możliwa w jednejwarstwie atomowej), możliwość otrzymywania pojedyńczej warstwy atomowej (1 ML = 1 monolayer)
- otrzymywanie supersieci (np. GaAs-AlGaAs-GaAs- itd.) o okresie od kilku Å.
- szerokie zakresy domieszkowania, np. dla (Al)GaAs, często w zakresie niedostępnym przy wykorzystaniu klasycznych metod wzrostu
Komórka efuzyjna
SL 2008/2009
RHEED
SL 2008/2009
RHEED
SL 2008/2009
warstwa CdTe na podłożu ZnTe
Oscylacje RHEED
SL 2008/2009
oscylacje natężenia pozwalają określić szybkość wzrostu
Mody wzrostu
SL 2008/2009
Frank van der Merwe
Stranski-Krastanov
Volmer-Weber
Diagram fazowy
SL 2008/2009
tak powstają kropki kwantowe
Obraz RHEED
SL 2008/2009
Frank van der Merwe
wzrostwyspowy
Obraz RHEED
SL 2008/2009
wzrost InAs na GaAs(001)przy ok. 2 ML wzrost przechodzi w mod Stransky-Krastanov’a
RHEED w przypadku wzrostu warstw niedopasowanych sieciowo
AFM
SL 2008/2009
AFM – mikroskopia sił atomowych jako metoda charakteryzacji powierzchni w ultra wysokiej próżni
3 ML CdTe na ZnTe 6 ML CdTe na ZnTe
STM
SL 2008/2009
STM – skaningowa mikroskopia tunelowa jako metoda charakteryzacji powierzchni w ultra wysokiej próżni
Spektroskopia optyczna
SL 2008/2009
Odbicie
SL 2008/2009
energie ekscytonów – pomiar prostszy niż absorpcja
Luminescencja
SL 2008/2009
dynamika ekscytonów, mechanizmy poszerzenia
Wzbudzenie luminescencji
SL 2008/2009
wzbudzenie ekscytonów, mechanizmy relaksacji
Pierwsze studnie
SL 2008/2009
GaAs-AlGaAs – dla 30% Al brak niedopasowania sieciowego
Pierwsze studnie
SL 2008/2009
testowanie mechaniki kwantowej!
Pierwsze studnie
SL 2008/2009
Luminescencja
SL 2008/2009
Luminescencja
SL 2008/2009
szerokość linii rezonansowych
Luminescencja
SL 2008/2009
zależność energii emisji ekscytonu od szerokości studni kwantowej
Luminescencja
SL 2008/2009
poszerzenie linii luminescencyjnej związane z rozpraszaniem na
fononach akustycznych i optycznych
Biekscyton
SL 2008/2009
Biekscyton
SL 2008/2009
zależność energii wiązania biekscytonuod szerokości studni kwantowej