Взаимодействие температуры и интенсивности возбуждения на характеристики фотолюминесценции квантовых точек на поверхности InGaAs / GaAs

Введение

Самособирающиеся полупроводниковые квантовые точки (КТ) In (Ga) As / GaAs привлекают широкий исследовательский интерес с 1992 года из-за их уникальных физических свойств и широкого диапазона потенциальных приложений [1, 2]. Обычно самоорганизующиеся полупроводниковые квантовые точки In (Ga) As выращиваются на подложках из GaAs и впоследствии закапываются (скрытые квантовые точки или BQD) в матрице GaAs, чтобы ограничить волновую функцию носителей внутри квантовых точек во всех измерениях со стабильными барьерами, возникающими в результате смещения зон из GaAs в In (Ga) As. Такие BQD In (Ga) As / GaAs широко применяются в качестве материалов активной области для многих устройств, таких как лазеры, детекторы, модуляторы, фотоэлектрические элементы, ячейки памяти и т. Д. [3,4,5,6,7]. P>

Когда квантовые точки In (Ga) As остаются на поверхности GaAs (поверхностные квантовые точки или SQD) без закрывающего слоя GaAs и подвергаются непосредственному воздействию воздуха, ограничение волновой функции в направлении роста чувствительно связано с химическим составом воздух и окружающая среда. В результате их оптическое и электронное поведение становится очень чувствительным к колебаниям в этой среде [8,9,10,11]. Такие поверхностно-чувствительные свойства указывают на то, что структуры SQD могут играть важную роль в сенсорных приложениях [12,13,14,15]. Например, были предложены высокочувствительные датчики влажности на основе самосборных SQD InGaAs [16].

Чтобы реализовать такие поверхностно-чувствительные системы обнаружения, необходимо изучить основные физические механизмы, которые управляют оптическими и транспортными характеристиками в этих структурах SQD на основе In (Ga) As. Ранее мы исследовали гибридную структуру с SQD InGaAs и выявили процесс переноса носителей между поверхностными состояниями и SQD посредством измерения фотолюминесценции (PL) [17]. В этой работе мы дополнительно исследуем оптические характеристики композитных наноструктур с ПКТ InGaAs, отделенными от слоя BQD InGaAs толстой прокладкой GaAs, но с различной поверхностной плотностью ПКТ, контролируемой с помощью различных температур роста. Такие SQD ведут себя иначе, чем BQD, в зависимости от морфологии поверхности. В частности, спектры ФЛ SQD, выращенных при 505 ° C, тщательно изучаются с точки зрения интенсивности возбуждения и температуры. Результаты показывают, что взаимодействие между поверхностными состояниями и SQD сильно зависит от температуры и интенсивности возбуждения.

Методы

Пять образцов были выращены на полуизолирующих подложках GaAs (001) методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) VEECO Gen-930 с твердым источником. Как показано на рис. 1а, после десорбции оксидного слоя и выращивания 200 нм буфера GaAs при 580 ° C температура подложки снизилась до 475 ° C, 490 ° C, 505 ° C, 525 ° C или 535 ° C. ° C, соответственно, где 11 монослоев (МС) In _0,35 Ga _0,65 As были нанесены для формирования слоя BQD. Затем последовали 70 нм GaAs и еще 11 МС In _0,35 Ga _0,65 При выращивании при той же температуре с образованием SQD. Наконец, образец охлаждали в потоке мышьяка до 300 ° C и вынимали из камеры МЛЭ. После извлечения из МБЭ и между экспериментами образцы хранили в сухом шкафу с азотом и газом при комнатной температуре.

а Принципиальные схемы структуры образца SQD. б АСМ-изображения 0,5 × 0,5 мкм SQD InGaAs, выращенных при различных температурах. c Средняя высота и d Поверхностная плотность SQD InGaAs построена в зависимости от температуры роста

В _0.35 Ga _0,65 Поскольку SQD были исследованы для каждого образца с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ) с использованием режима постукивания на воздухе при комнатной температуре. Для измерения ФЛ образцы загружались в оптический криостат замкнутого цикла JANIS CCS-150 с вакуумом <10 ⁻⁵ Торр и переменная температура (10–300 К). Образцы КТ возбуждались твердотельным лазером с длиной волны 532 нм через линзу объектива с коррекцией на бесконечность × 20. Сигнал ФЛ собирался той же линзой объектива и фокусировался на входной щели 0,5-метрового спектрометра Acton-2500, а затем регистрировался охлаждаемым жидким азотом ПЗС-детектором Princeton Instruments PyLoN-IR.

Результаты и обсуждение

Морфология In _0.35 Ga _0,65 Поскольку SQD исследуются для каждого образца, на что указывают изображения АСМ на рис. 1b и извлеченная высота квантовых точек на рис. 1c, а также плотность квантовых точек на рис. 1d. Для всех образцов на поверхности не обнаруживаются большие некогерентные островки или дефекты, как это ожидается для высококачественных образцов КТ. При повышении температуры роста с 475 до 535 ° C поверхностная плотность SQD монотонно уменьшается с 9,86 × 10 ¹⁰ до 1,25 × 10 ¹⁰ см ⁻² . Такое изменение плотности КТ связано с увеличением диффузионной длины адатома с увеличением температуры подложки. Интересно отметить, что средняя высота ПКТ не зависит монотонно от температуры роста. Он достигает максимума 6,5 нм для образца, выращенного при 520 ° C, что указывает на эффект десорбции индия при более высокой температуре роста.

Спектры ФЛ были сначала измерены при относительно низкой интенсивности возбуждения 20 Вт / см ² . при 10 К. Как показано на рис. 2a – c, в спектрах видны две очевидные полосы излучения для каждого образца. Длинноволновое излучение приписывается SQD, а пик с более короткой длиной волны приходится на BQD. Здесь мы находим отличительные особенности длин волн ФЛ, полной ширины на полувысоте (FWHM) и интенсивностей между SQD и BQD. Красный сдвиг для излучения SQD относительно излучения BQD объясняется изменениями деформации, размера QD и перемешивания индия до и после выращивания покрывающего слоя GaAs, т. Е. BQD находятся под большей деформацией сжатия, меньшей средней высотой QD. , и более сильное перемешивание с соразмерным сдвигом запрещенной зоны в сторону более высоких энергий [18,19,20]. Большая FWHM SQD, вероятно, связана с взаимодействием между поверхностными состояниями и ограниченными энергетическими состояниями в QD. Принимая во внимание интенсивность ФЛ, можно видеть, что ДКТ всегда имеют интенсивность излучения намного выше, чем ПКТ, и отношение интегральных интенсивностей ФЛ варьируется в зависимости от образцов, выращенных при разных температурах. Образцы, выращенные при 505 ° C, имеют максимальную интенсивность как для BQD, так и для SQD, что указывает на лучшее качество QD для этого образца.

а Спектры ФЛ, измеренные при 10 К с интенсивностью возбуждающего лазера 20 Вт / см ² . б Длина волны извлеченной ФЛ и c интегральная интенсивность ФЛ как функция температуры роста. г Спектры ФЛ, измеренные при 295 К и интенсивности возбуждающего лазера 200 Вт / см ² . е Длина волны ФЛ и f интегральная интенсивность ФЛ как функция температуры роста

Затем были измерены спектры ФЛ при интенсивности возбуждения 200 Вт / см ² . при комнатной температуре. Как показано на фиг. 2d – f, как пик SQD, так и пик BQD перемещаются в сторону более длинных волн с увеличением температуры от 10 K до 295 K. И длина волны, и интегральная интенсивность ФЛ следуют аналогичному поведению, как и при 10 K. Но, что очень интересно, мы найти, что отношение интенсивностей ФЛ BQD к SQD, проинтегрированных по всей ширине каждой полосы, значительно отличается при низких температурах, чем при 295 K, например, для образца, выращенного при 505 ° C, оно составляет ~ 6,7 при 10 К, тогда как при комнатной температуре она составляет ~ 1,35. Это указывает на то, что SQD и BQD имеют разные характеристики рекомбинации носителей и лежащие в основе механизмы тушения ФЛ, в зависимости от плотности SQD, температуры и, вероятно, интенсивности возбуждения (т.е.популяции носителей в QD). Именно поверхностные состояния могут действовать как безызлучательные центры и «замораживать» генерируемые фотонами носители при низкой температуре. Но эти ограниченные носители могут быть термически активированы при высокой температуре для усиления излучения ККТ [17]. Мы выбрали образец, выращенный при 505 ° C, чтобы провести более специализированное исследование ФЛ в зависимости от возбуждения и температуры, поскольку он показывает наилучшее качество квантовых точек как для SQD, так и для BQD.

Для образца, выращенного при 505 ° C, затем измеряются спектры ФЛ как для SQD, так и для BQD в зависимости от интенсивности возбуждающего лазера при температурах 10 K, 77 K, 150 K, 220 K и 295 K. На рисунке 3a показано. на примере измеренных спектров при 10 К. Из зависимых от интенсивности возбуждения спектров ФЛ извлекается интегральная интенсивность ФЛ как функция интенсивности возбуждающего лазера при каждой температуре. Как показано на рис. 3б – е, интенсивности ФЛ линейно растут с увеличением интенсивности возбуждения. Обобщенный степенной закон I _PL = η × P ^α выполняется в диапазоне низких возбуждений, где P - плотность мощности возбуждающего лазера, а I _PL - интегральная интенсивность излучения КТ. Показатель α в зависимости от механизмов излучательной рекомбинации ожидается, что она будет близка к единице для рекомбинации экситонов и 2 для рекомбинации свободных носителей. Коэффициент η фактически является всеобъемлющей характеристикой, включающей поглощение, захват и рекомбинацию экситонов [21, 22]. Показатели α , и коэффициенты η , изображены на рис. 3ж, з соответственно. Они получены путем подгонки экспериментальных данных на рис. 3b – f для пяти измеренных температур:10 К, 77 К, 150 К, 220 К и 295 К соответственно. Можно увидеть разные температурные зависимости для BQD и SQD.

а Спектры ФЛ в зависимости от интенсивности возбуждения для образца, выращенного при 505 ° C. б ~ f Интегральные интенсивности ФЛ BQD и SQD в зависимости от интенсивности возбуждения при 10 K, 77 K, 150 K, 220 K и 295 K соответственно. г , ч Параметры степенного закона α и η для BQD и SQD при разной температуре. Здесь линии - это только наводки на глаз

Для показателя α , мы находим, что на самом деле она равна единице при низких температурах от 10 до 150 К для ДКТ, но увеличивается до 1,9 при повышении температуры от 150 до 295 К. Это указывает на рекомбинацию экситонов для ДКТ в низкотемпературном режиме, но более сложный механизм рекомбинации носителей при более высоких температурах. Для чистой рекомбинации экситонов коэффициент α , должно быть меньше единицы, поскольку увеличение интенсивности возбуждения увеличивает оптическую диссипацию в результате увеличения рассеяния света и безызлучательных потерь носителей заряда [21]. Однако для SQD α заметно больше ( α =1,2 ~ 1,3), чем единица, с очень небольшим изменением во всем температурном диапазоне, от 10 до 295 К. Следовательно, излучение ПКТ при низкой температуре не является чисто экситонным. Он может уже включать механизмы безызлучательной рекомбинации на уровнях выше, чем BQD.

Коэффициент η можно увидеть, как медленно уменьшается с увеличением температуры от 10 до 150 K для BQD, а затем быстро уменьшается от 150 до 295 K. Однако для SQD η медленно уменьшается во всем диапазоне температур от 10 до 295 К. Мы также находим, что η для BQD почти на два порядка больше, чем для SQD при низких температурах от 10 до 150 K, что указывает на слабую эффективность ФЛ для SQD при таких низких температурах. Однако при 150 К η для BQD начинает резко уменьшаться с повышением температуры, становясь почти на два порядка меньше, чем у SQD при комнатной температуре.

Наблюдаемое поведение показателя α и коэффициент η на рис. 3g, h явно подтверждают наше предположение о том, что SQD и BQD имеют разные особенности и лежащие в основе механизмы для излучения и тушения ФЛ. Для BQD носители удерживаются внутри QD при низкой температуре 10 K, и излучение за счет рекомбинации экситонов является преобладающим. При повышении температуры от 10 до 77 К, а затем до 150 К, носители получают энергию от фононов, что позволяет им активироваться из маленьких точек и перераспределяться в более крупные. При дальнейшем повышении температуры от 150 К до комнатной, носители набирают достаточно энергии, чтобы уйти от ДКТ к безызлучательным центрам, что приводит к термическому гашению сигнала ФЛ. Следовательно, ДКТ не имеют прямого взаимодействия с поверхностными состояниями. Именно фононы заставляют носители внутри BQD перераспределяться и гасить.

Напротив, SQD тесно контактируют с поверхностными состояниями [17, 20]. При низкой температуре существует сильная конкуренция между ККТ и поверхностными состояниями за прием генерируемых фотонами носителей из матрицы GaAs. Ясно, что из-за высокой плотности поверхностных состояний они получают больше носителей, чем SQD. В результате мы наблюдали слабую интенсивность ФЛ для SQD при 10 К. Кроме того, из-за связи или перекрестных помех между SQD и поверхностными состояниями показатель степени α заметно больше ( α =1,2 ~ 1,3), чем единица для ПКТ при 10 К. С повышением температуры носители, удерживаемые в поверхностных состояниях, могут набирать фононную энергию для выхода, а затем и для заселения ПКТ [17]. Этот повторный захват носителей увеличивает излучение SQD, а не BQD при высокой температуре. Этим объясняется небольшое увеличение коэффициента η , а температура увеличивается от 10 до 77 K, как показано на рис. 3h. Это также объясняет, почему значение коэффициента η , от SQD становится выше, чем от BQD при ~ 220 K на том же рисунке. Прежде всего, мы наблюдаем, что эмиссия SQD не изменялась так сильно, как BQD, в зависимости от температуры в отношении коэффициента η , и показатель степени α . Таким образом, динамический процесс носителя показывает разные температурные зависимости для BQD и SQD.

Для дальнейшей характеристики SQD были измерены температурно-зависимые спектры ФЛ при различных интенсивностях возбуждения. Это показано на рис. 4. Здесь мы снова находим разные характеристики между SQD и BQD. Для ДКТ на рис. 4а эволюция интегральной интенсивности ФЛ как функция температуры показывает два режима. Для каждой интенсивности возбуждения интегральная интенсивность ФЛ остается постоянной до некоторой критической температуры, выше которой она быстро спадает. Это типичное поведение ФЛ от InGaAs BQD. В низкотемпературном режиме некоторые носители могут набирать тепловую энергию для активации и повторного захвата более крупными ДКТ. Следовательно, в этом режиме нет заметных потерь в интегральной интенсивности ФЛ, но обнаружено, что энергия пика ФЛ уменьшается по мере сужения FWHM, как показано на рис. 4c, e. В высокотемпературном режиме носители в BQD набирают достаточно тепловой энергии для выхода из BQD и затем захватываются на безызлучательных ловушках носителей, что вызывает спад интегральной интенсивности ФЛ из-за потери носителей из BQD. Два режима, показанные здесь для BQD на рис. 4, коррелируют с изменениями показателя степени α и коэффициент, η для SQD, как показано на рис. 3g, h, что отражает те же механизмы при измерениях зависимой от температуры ФЛ.

а Интегральные интенсивности ФЛ BQD и SQD в зависимости от температуры при различных интенсивностях возбуждения. б График Аррениуса при интенсивности возбуждения 3 Вт / см ² для BQD и SQD. Пиковая энергия ФЛ c BQD и d SQD. FWHM e BQD и f SQD как функции температуры

Для ПКТ на рис. 4а интегральная интенсивность ФЛ монотонно уменьшается во всем диапазоне измеряемых температур. Мы наблюдаем, что интегральная интенсивность ФЛ SQD уменьшается быстрее / медленнее, чем у BQD в низкотемпературном / высокотемпературном режиме с переключением при ~ 150 K. Интересно, что SQD не проявляли особенностей повторного захвата носителей в низкотемпературный режим 10 К ~ 80 К, как наблюдалось ранее [17]. Скорее всего, это связано с различиями в плотности КТ и / или интенсивности возбуждения. Мы также наблюдаем на рис. 4a, что интегральная интенсивность ФЛ SQD начинает уменьшаться, как только температура увеличивается с 10 K. Некоторые группы связывают более раннее термическое тушение интенсивности ФЛ SQD с чувствительностью SQD к потенциалу окружающей среды. колебания [23, 24]. Другие утверждают, что в смачивающем слое ПКТ InGaAs нет ограниченных электронных состояний, поэтому носители, заключенные в ПКТ, не имеют канала для передачи в другие более крупные ПКТ посредством термической активации и повторного захвата [17, 20].

Здесь мы представляем другую гипотезу для объяснения термического тушения ФЛ SQD. Мы полагаем, что поверхностные состояния играют важную роль в излучении и тушении СКТ. Поверхностные состояния сильно связаны с дискретными энергетическими состояниями ПКТ, что позволяет носителям легко переходить в безызлучательные ловушки даже при низкой температуре. Следовательно, интегральная интенсивность ФЛ SQD уменьшается быстрее, чем у BQD в низкотемпературном режиме. В высокотемпературном режиме, когда BQD начинают быстро гаситься из-за ухода носителей в WL и GaAs, мы видим, что гашение SQD происходит медленнее, чем BQD. Это похоже на комбинированный результат двух свойств системы. Во-первых, SQD имеют более глубокие ограниченные уровни энергии электронов, чем BQD, на что указывает их более низкая энергия PL. Во-вторых, в смачивающем слое SQD InGaAs нет ограниченных электронных состояний, и поэтому носители, ограниченные в SQD, не имеют эффективного канала для передачи на другие большие SQD посредством термической активации и повторного захвата. Это возможно только через канал состояния поверхности. Это продолжает вытягивать операторов из SQD с той же скоростью; следовательно, нет внезапного гашения, как у BQD. Кроме того, перенос носителей из поверхностных состояний в SQD также усилит излучение SQD.

С помощью температурно-зависимых измерений ФЛ мы наблюдали, что SQD начинают гаснуть при более низкой температуре, но в конечном итоге их интенсивность уменьшается медленнее, чем BQD при высокой температуре. Кроме того, мы обнаружили, что чем выше интенсивность возбуждения, тем медленнее скорость термического затухания интегральной интенсивности ФЛ для ПКТ. Разумно предположить, что при более высокой интенсивности возбуждения поверхностные состояния становятся более заселенными, что снижает потери носителей из ПКТ. Впоследствии интегральная интенсивность ФЛ SQD демонстрирует более постепенный термический спад с увеличением интенсивности возбуждения.

Чтобы лучше понять механизм термического тушения носителей, на рис. 4b показан график Аррениуса с интенсивностью возбуждения 3 Вт / см ² . Экспериментальные данные были подогнаны соотношением, включающим два процесса безызлучательной рекомбинации:

Где я ( Т ) - интегральная интенсивность ФЛ, а при температуре T ; к _B , α, C ₁ , и C ₂ константы; и E ₁ и E ₂ - энергии термической активации [25, 26]. Излучение ФЛ в низкотемпературном диапазоне в основном определяется C ₁ ехр (- E ₁ / ( k _B Т )) с E ₁ =4,1 мэВ для SQD и 14,5 мэВ для BQD. Энергии активации, извлеченные из излучения ФЛ в высокотемпературном диапазоне, равны E ₂ =21,2 мэВ для SQD и 79,0 мэВ для BQD, которые, как обычно понимают, связаны с термически активированными носителями, выходящими из QD. Приписываем меньшему E ₂ для SQD на относительно низкую энергию поверхностных состояний, обеспечивающую канал с более низкой энергией для выхода носителей.

Энергии пиков фотолюминесценции BQD и SQD также демонстрируют явные различия с увеличением температуры, как показано на рис. 4c, d соответственно. Энергии пиков ФЛ BQD показывают хорошо известную «S-образную форму» с медленным красным смещением при низкой температуре, затем быстрое красное смещение в среднем диапазоне температур, за которым следует снова относительно медленное красное смещение, когда мы приближаемся к комнате. температура. Эту особенность можно отнести к характеристикам термической активации и перераспределения носителей заряда между BQD, которые коррелируют с изменениями FWHM, показанными на рис. 4e. Совершенно иначе, энергия пика СКТ соответствует закону Варшни для запрещенной зоны объемного InGaAs из-за отсутствия канала перераспределения носителей. Это также согласуется с монотонным увеличением FWHM SQD во всем диапазоне температур, как показано на рис. 4f.

В дополнение к каналам безызлучательных потерь, обнаруживаемым через зависящую от температуры ФЛ, из рис. 4а видно, что скорость затухания с температурой SQD также изменяется в зависимости от мощности возбуждения, демонстрируя, что скорость передачи носителей также зависит от мощности возбуждения. Население носителей и соответствующие интенсивности ФЛ отражают процессы переноса носителей, таким образом, различие в этих процессах между ДКТ и ККТ может быть охарактеризовано соотношением между их интенсивностями ФЛ. Итак, мы построили график отношения интегральных интенсивностей ФЛ между SQD и BQD в зависимости от интенсивности возбуждения и температуры на рис. 5a, b, соответственно.

а Отношение интегральных интенсивностей ФЛ (SQD / BQD) к интенсивности возбуждения. б Интегральное отношение интенсивностей ФЛ к температуре как для низкой, так и для высокой интенсивности возбуждения 3 Вт / см ² и 95 Вт / см ²

Как показано на рис. 5а, отношения показывают разные зависимости от интенсивности возбуждения при разных температурах. При низкой температуре 10 K отношение интенсивностей намного меньше 1 для всех интенсивностей, что, скорее всего, связано с тем, что поверхностные состояния действуют как центры безызлучательной рекомбинации и конкурируют с SQD за захват и «замораживание» большей части носителей. По мере увеличения интенсивности возбуждающего лазера с 3 мВт / см ² до 950 Вт / см ² , соотношение сначала очень незначительно увеличивается с максимумом около 10 Вт / см ² . Это очень незначительный эффект, вероятно, демонстрирующий некоторую взаимосвязь между двумя системами. Здесь BQD, вероятно, демонстрируют некоторую насыщенность, которая усиливает излучение SQD. Это можно увидеть на рис. 3b, где BQD имеют небольшое отклонение ниже линейного увеличения с мощностью, а SQD имеют небольшое отклонение выше линейного. При 77 К отношения примерно соответствуют той же тенденции, что и для 10 К, за исключением того, что при 110 К отношение показывает монотонное уменьшение с лазерным возбуждением во всем диапазоне. Это, вероятно, указывает на начало увеличения заселенности возбужденных состояний BQD, которые имели бы более чем линейный степенной закон. Это продолжается в данных 150 K, которые можно сравнить с рис. 3d, где видно, что BQD увеличиваются со скоростью, немного превышающей линейную, в то время как SQD остаются линейными. Таким образом, данные для 150 K на рис. 5а показывают очень заметный спад отношения с увеличением мощности. Однако выше ~ 10 Вт / см ² , соотношение, очевидно, меняет направление, когда SQD начинают заполнять возбужденные состояния с более чем линейным увеличением с мощностью. Это, возможно, можно увидеть на рис. 4f, где чуть выше 100 K FWHM резко возрастает, вероятно, из-за термического заселения возбужденных состояний. Для более высоких температур на рис. 5a соотношение продолжает следовать тенденции, установленной на уровне 150 K, с непрерывным сдвигом в сторону более высоких значений, поскольку BQD демонстрируют повышенные признаки термического тушения, что видно на рис. 4a.

На рисунке 5b показано изменение соотношения с температурой, сначала уменьшающееся, а затем увеличивающееся как для маломощных, так и для высокомощных возбуждений 3 Вт / см ² . и 95 Вт / см ² , соответственно. Это можно полностью понять, пересмотрев рис. 4a. Мы видим, что BQD стабильны до ~ 150 K, в то время как SQD распадаются, затем BQD внезапно распадаются, причем SQD продолжают медленно распадаться с той же скоростью, что и в низкотемпературном диапазоне. Таким образом, на соотношение в основном влияет внезапное тепловое гашение BQD на фоне медленных тепловых потерь носителей SQD в поверхностные состояния.

Выводы

В заключение, мы тщательно исследовали оптические свойства самоорганизованных ПКТ InGaAs / GaAs в композитных наноструктурах с СККТ InGaAs, отделенными от слоя ДКТ InGaAs толстой прокладкой GaAs, но с различной поверхностной плотностью квантовых точек, контролируемой с помощью различных температур роста. Такие SQD ведут себя иначе, чем BQD, в зависимости от морфологии поверхности SQD. Для лучшего образца SQD и BQD в этом исследовании измерения ФЛ в зависимости от интенсивности возбуждения показывают, что эффективность излучения носителей мала при низкой температуре по сравнению с BQD, но становится относительно большей при комнатной температуре, поскольку BQD проходят термическое гашение. . Кроме того, интегральная интенсивность ФЛ и FWHM SQD показывают монотонно убывающую и возрастающую зависимости от температуры соответственно. Наконец, отношение интегральной интенсивности ФЛ между SQD и BQD показывает различные изменения в зависимости от температуры и интенсивности возбуждения. Эти аномальные характеристики ФЛ SQD предполагают сильное взаимодействие и перенос носителей между SQD и поверхностными состояниями, в зависимости не только от морфологии поверхности, но также от температуры и возбуждения.

Сокращения

AFM:

Атомно-силовая микроскопия

BQD:

Скрытые квантовые точки

FWHM:

Полная ширина на половине максимальной

MBE:

Молекулярно-лучевая эпитаксия

PL:

Фотолюминесценция

QD:

Квантовая точка

SQD:

Квантовые точки на поверхности