發(fā)布時(shí)間：2019-04-04 20:08

【摘要】：由于在微電子機(jī)械系統(tǒng)和生物傳感等領(lǐng)域里中存在巨大的應(yīng)用前景,三維Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體自卷曲微米管日益成為了學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。尤其是關(guān)于Si基Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體自卷曲微米管的研究對(duì)Si基光子學(xué)的發(fā)展具有重要的意義。相對(duì)于其它微納結(jié)構(gòu)制備技術(shù),自卷曲微米管的制備過程集合了“自下而上”外延材料生長技術(shù)和“自上而下”傳統(tǒng)光刻腐蝕工藝的優(yōu)勢(shì),使得自卷曲微米管具有管徑形貌可控,內(nèi)外管徑表面具有外延量級(jí)光滑度等優(yōu)良特性。 本文以GaAs基和Si基In0.2Ga0.8As/GaAs微米管為基礎(chǔ),研究Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體自卷曲微米管的制備以及其形貌和光學(xué)特性。論文的主要工作和成果如下： 1、通過U形撕裂方式,采用In0.2Ga0.8As/GaAs (15nm)/GaAs(35nm)應(yīng)變雙層薄膜,分別制備得到GaAs基獨(dú)立懸空微米管陣列和Si基高質(zhì)量獨(dú)立懸空微米管。掃描電子顯微鏡(SEM)測(cè)試結(jié)果表明：Si基微米管的直徑比GaAs基的微米管直徑略大。 2、制備出管壁嵌GaAs/AlGaAs單量子阱的Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體懸空微米管。實(shí)現(xiàn)表面鍍2nm厚金膜的In0.2Ga0.8As/GaAs應(yīng)變雙層薄膜自卷曲成懸空微米管的制備,為自卷曲微米管器件的制備奠定一定的基礎(chǔ)。 3、對(duì)GaAs基和Si基InGaAs/GaAs非懸空微米管進(jìn)行微區(qū)光致發(fā)光光譜(PL)測(cè)試。測(cè)試表明：微米管比平面應(yīng)變結(jié)構(gòu)的PL譜強(qiáng)度強(qiáng),并隨著卷管圈數(shù)的增加,由于管壁對(duì)光的束縛作用增強(qiáng),其PL譜強(qiáng)度會(huì)明顯增加；應(yīng)變薄膜卷曲成管后,PL譜峰值波長由于薄膜應(yīng)力釋放作用發(fā)生一定的紅移。 4、利用微區(qū)拉曼光譜對(duì)GaAs基和Si基InGaAs/GaAs自卷曲微米管的應(yīng)變特性進(jìn)行了表征。測(cè)試結(jié)果表明InGaAs/GaAs應(yīng)變薄膜卷曲成管后,GaAs的縱光學(xué)聲子(LO)模式和橫光學(xué)聲子(TO)模式峰位均發(fā)生藍(lán)移現(xiàn)象(～3cm-1),并且GaAs的LO、TO峰位不隨卷管圈數(shù)、懸空與否以及微米管軸向測(cè)試位置變化而變化。
[Abstract]:Due to the great application prospects in the fields of MEMS and biosensor, three-dimensional III-V semiconductors self-curling microtubes have become a hot spot in the academic research day by day. Especially, the study of Si-based 鈪，

本文編號(hào)：2454125