弛豫SiGe衬底上SiGe/Si Ⅱ型量子阱

采用UHV/CVD系统，在Si衬底上生长了具有渐变Si_(1-x)Ge_x缓冲层结构的弛豫Si_(0.76)Ge_(0.24)虚衬底和5个周期的Si_(0.76)Ge_(0.24)/Si多量子阱。在渐变Si_(1-x)Ge_x缓冲层生长过程中引入原位退火，消除了残余应力，抑制了后续生长的SiGe中的位错成核。透射电子显微照片显示，位错被有效地限制在组份渐变缓冲层内，而SiGe上层和SiGe/Si量子阱是无位错的。在样品的PL谱中，观察到跃迁能量为0.961eV的Ⅱ型量子阱的无声子参与(NP)发光峰。由于Ⅱ型量子阱中电子和空穴不在空间同一位置，较高光功率激发下引起的高浓度载流子导致能带弯曲严重。NP峰随激发功率增加向高能方向移动，在一定激发条件下，电子跃迁或隧穿至弛豫SiGe层弯曲的导带底后与处于同一位置的空穴复合发光，所以NP峰积分强度随光激发功率先增加后减小。

采用UHV/CVD系统，在Si衬底上生长了具有渐变Si_(1-x)Ge_x缓冲层结构的弛豫Si_(0.76)Ge_(0.24)虚衬底和5个周期的Si_(0.76)Ge_(0.24)/Si多量子阱。在渐变Si_(1-x)Ge_x缓冲层生长过程中引入原位退火，消除了残余应力，抑制了后续生长的SiGe中的位错成核。透射电子显微照片显示，位错被有效地限制在组份渐变缓冲层内，而SiGe上层和SiGe/Si量子阱是无位错的。在样品的PL谱中，观察到跃迁能量为0.961eV的Ⅱ型量子阱的无声子参与(NP)发光峰。由于Ⅱ型量子阱中电子和空穴不在空间同一位置，较高光功率激发下引起的高浓度载流子导致能带弯曲严重。NP峰随激发功率增加向高能方向移动，在一定激发条件下，电子跃迁或隧穿至弛豫SiGe层弯曲的导带底后与处于同一位置的空穴复合发光，所以NP峰积分强度随光激发功率先增加后减小。

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国家自然科学基金

中科院半导体所

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