InP衬底上第Ⅱ类GaSb/InGaAs量子点的外延生长及其与二维电子气相互作用研究

以高灵敏度量子点场效应管微光探测器为应用背景，本申请提出：通过在InP衬底上生长量子点场效应管结构，除可提升探测器响应波长至1.55μm这一光纤低损波段外，还可利用在InP衬底上生长的GaSb/InGaAs量子点的第Ⅱ类能带结构，保证GaSb量子点与二维电子气（2DEG）相互接触后，量子点中束缚空穴仍有较长寿命以完成对2DEG的调制。故有望通过制备空间相邻的量子点与2DEG，提高量子点充放电过程对沟道电流调制幅度，从而提高探测器内增益。.项目设置的主要研究内容为：InP衬底上GaSb量子点的生长动力学、GaSb量子点对2DEG的散射作用，和量子点中束缚空穴与2DEG的相互作用研究。由于上述研究内容均具有一定的原始创新性，因此本研究除具有上述潜在应用前景外，还有望在量子点生长动力学研究、第Ⅱ类量子点中载流子行为，和激子玻色-爱因斯坦凝聚等材料科学和物理科学等基础科学研究领域做出贡献。

项目以InP基GaSb量子点材料的外延生长和物性分析为主要研究内容，分析其生长动力学过程及其光电特性，力争为其应用指明方向。经研究发现：生长于InP衬底上的GaSb量子点具有明显的第II类能带结构特征，且相比于传统InAs量子点，该类材料具有荧光波长易于精确调控、激射波长更长、载流子寿命更长等特征。上述实验现象表明，InP基GaSb量子点材料在探测器和中间能带太阳能电池等应用方向具有明显优势。