Chunlin Teng1, John F. Muth1, R. M. Kolbas1, Khaled Hassan2, Ajay Sharma2, A. Kvit2, J. Narayan2
1Department of Electrical and Computer Engineering, North Carolina State University, Raleigh, USA
2Department of Materials Science & Engineering, North Carolina State University, Raleigh, USA
Tóm tắt
Tóm tắtNhiều nỗ lực nghiên cứu đã tập trung vào các điểm lượng tử germanium tự lắp ráp, trong đó xảy ra các chuyển tiếp quang gián tiếp qua khoảng băng. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều câu hỏi về sự chuyển tiếp trạng thái điện tử bị giam cầm của các điểm lượng tử Ge chưa được giải đáp. Trong báo cáo hiện tại, chúng tôi đã lắng đọng mười lớp xen kẽ của các điểm lượng tử Ge tinh thể được nhúng trong một ma trận Al2O3 hoặc AIN trên các cơ sở sapphire bằng phương pháp lắng đọng laser xung. Kích thước trung bình của các điểm ( từ 73 Å đến 260 Å) được kiểm soát bằng mật độ năng lượng laser, thời gian lắng đọng và nhiệt độ của cơ sở. Vị trí quang phổ của cả hai chuyển tiếp E1 và E2 trong quang phổ hấp thụ ở nhiệt độ phòng và 77 K dịch chuyển về phía năng lượng cao hơn (ΔE1=1.19 eV, ΔE2 =0.57 eV) khi kích thước điểm Ge giảm (73 Å). Phân tích cấu trúc bằng kính hiển vi điện tử truyền qua và kính hiển vi lực nguyên tử, cùng với việc diễn giải các phép đo hấp thụ quang học về sự giới hạn lượng tử của các hạt mang điện trong cả hai chuyển tiếp đã được trình bày.
