Results and discussion The bright-f

Results and discussion
The bright-field TEM image shows that there are no defects due to dislocations or stacking faults. The electron diffraction pattern from the sample shows that there are no misfit dislocations at the Alo.22Gao.78As/Ino.15Gao.85As and the Ino.15Gao.85- As/GaAs hetero interfaces because of the strained Ino.15Gao.85As layer due to the GaAs and Alo.e2Gao.78As layers. A high-resolution TEM image of a cross-sectional sample of the GaAs/Ino.15- Gao.85As/Alo.22Gao.78As structure shows that the lattice structures on both sides of the hetero epitaxial

interface have no dislocations, stacking faults, and twins, and that they have very smooth interface planes on the atomic scale. Fig. 1 shows the PL spectrum for the GaAs/ Ino.15Ga0.85As/A10.22Gao.78As single quantum well measured at 10 K. The dominant PL emission peaks at 1.338 and 1.379 eV are due to the transitions from the 1st electronic subband to the 1st heavy hole (E1-HH1) and from the 2nd electronic subband to the 1st heavy hole (E2-HH1), respectively. A clear intensity cutoff is observed on the high-energy side of the (E2-HH1) spectral band, and the cutoff en- ergy (Ecu t) is 1.396 eV. A similar behavior was reported in the literature [5,13], and was attributed to a Fermi-edge singularity. Using the PL spectrum, the carrier density in each electronic subband (N/) can be determined by the following equation [5]:
N, = DzDAE*, (1)
where i is the subband index, D20 is the two-dimen- sional density of states, and AE* is the energy separation between the high-energy intensity cutoff and the intensity maximum of each spectral band. The 2DEG subband densities were determined using the results of the PL spectrum, and the calculated subband electron densities were 4.12× 1011 and 1.41 × 10 J2 cm -2 for the first and the ground sub- hands. The total electron density determined from the PL measurements was 1.82 × 1012 cm 2. The subband carrier densities were determined by a self-consistent numerical calculation taking into account the exchange-correlation effects together with the strain and nonparabolicity effects [14]. The results of the numerical calculation for the electronic subbands in an GaAs/Ino.15Gao.85As/Alo.zz- Ga0.78As single quantum well are shown in Fig. 2. The dielectric constant of 13.5 was chosen and was assumed to be the same in both the barriers and the well [15], while the conduction and the valence band edges and the electron and the heavy-hole effective masses were assumed to change abruptly at the heterointerface. The conduction and valence band offsets at the Ino.15Ga0.ssAs/A10.22Gao.TsAS and the lno.~sGao.ssAs/GaAs heterointerfaces, taking into account strain effects, were taken to be 288 and 64 meV, respectively [16]. The values of the Alo.2e- Ga0.78As, the Ino.15Ga0.85As, and the GaAs electron effective masses were assumed to be 0.079m e,

0.058me, and 0.067me, respectively [16]. The calcu- lated magnitudes of the two eigenenergies for the potential bottom in the well, taking into account the strain and nonparabolicity effects were, 110.3 and 173.8 meV, and the eigenenergy of the heavy-hole was 150.8 meV. The subband energies and the en- ergy eigenfunctions in an Ino.lsGao.sssAs quantum well with strain effects are shown in Fig. 2; the energy eigenfunctions are indicated by the dashed lines. After the subband energies were obtained us- ing the numerical process, the subband electron den- sities (N/) and the Fermi energy (E F) at T= 0 K were calculated by an iteration procedure. The calcu- lated electron densities were 2.03 × 1011 and 1.447 × 1012 cm -2 corresponding to the first and zeroth electric subbands, respectively. The calculated total electron density including the strain effects was 1.65 )< 1012 cm -2. The Fermi energy level was 159.28 meV from the potential bottom in the well.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ผลและการสนทนา รูปยการฟิลด์สว่างแสดงว่า มีข้อบกพร่องเนื่องจาก dislocations หรือบกพร่องซ้อน รูปแบบการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนจากตัวอย่างแสดงว่า มีไม่ dislocations ความเหมาะ Alo.22Gao.78As/Ino.15Gao.85As ที่และอินเทอร์เฟซ hetero Ino.15Gao.85-เป็น/GaAs เพราะชั้น Ino.15Gao.85As เครียดเนื่องจากชั้น GaAs และ Alo.e2Gao.78As รูปยการละเอียดของตัวอย่างเหลวของโครงสร้าง GaAs/Ino.15 - Gao.85As/Alo.22Gao.78As แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างโครงตาข่ายประกอบทั้งสองด้านของ hetero epitaxialอินเทอร์เฟซมีไม่ dislocations ซ้อนข้อบกพร่อง และแฝด และว่า พวกเขามีมากอินเทอร์เฟซที่บินในระดับอะตอม Fig. 1 แสดงสเปกตรัม PL GaAs / Ino.15Ga0.85As/A10.22Gao.78As ควอนตัมเดียวกันวัดที่คุณ 10 มลพิษแห่งหลักของ PL ที่ eV 1.338 และ 1.379 ได้เนื่องจากการเปลี่ยนจาก subband อิเล็กทรอนิกส์ 1 หลุมหนัก 1 (E1-HH1) และ subband อิเล็กทรอนิกส์ 2 ที่หลุมหนัก 1 (E2-HH1), ตามลำดับ เป็นสังเกตความเข้มชัดเจนตัดยอดด้าน high-energy ของแถบสเปกตรัม (E2-HH1) และการตัดยอดน้ำ - ergy (Ecu t) 1.396 eV ลักษณะคล้ายรายงานวรรณคดี [5,13], และถูกบันทึกเป็นภาวะเอกฐานพลังงานแฟร์มีขอบ ใช้ PL สเปกตรัม ความหนาแน่นของผู้ขนส่งในแต่ละ subband อิเล็กทรอนิกส์ (N /) สามารถกำหนด โดยสมการต่อไปนี้ [5]: N, = DzDAE *, (1) ที่ฉันเป็นดัชนี subband, D20 เป็นความหนาแน่น 2-dimen-sional ของอเมริกา และ AE * คือ แยกพลังงานระหว่างตัด high-energy ความเข้มและความเข้มสูงสุดของแต่ละแถบสเปกตรัม ความหนาแน่น subband 2DEG ถูกกำหนดโดยใช้ผลสเปกตรัม PL และความหนาแน่นอิเล็กตรอน subband คำนวณได้ 4.12 × 1011 และ 1.41 × 10 J2 ซม. -2 สำหรับครั้งแรกและย่อยมือล่าง ความหนาแน่นอิเล็กตรอนทั้งหมดที่กำหนดจากการประเมิน PL 1.82 × 1012 ซม 2 Subband ขนส่งแน่นถูกกำหนด โดยการคำนวณตัวเลขด้วยตนเองสอดคล้องที่คำนึงถึงผลกระทบความสัมพันธ์แลกเปลี่ยนกับผลต้องใช้และ nonparabolicity [14] ผลลัพธ์ของการคำนวณตัวเลขใน subbands อิเล็กทรอนิกส์ในการควอนตัมเดียว GaAs/Ino.15Gao.85As/Alo.zz-Ga0.78As ดีมีแสดงใน Fig. 2 ค่าคงของ dielectric ของ 13.5 ถูกเลือก และถือเป็นอุปสรรคและด้วย [15] ใน ขณะที่การนำ และขอบแถบเวเลนซ์ และอิเล็กตรอน และหลุมหนักประสิทธิภาพฝูงได้สันนิษฐานการเปลี่ยนแปลงกะทันหันใน heterointerface แถบเวเลนซ์และจึงชดเชยที่ Ino.15Ga0.ssAs/A10.22Gao.TsAS และ heterointerfaces lno.~sGao.ssAs/GaAs เข้าบัญชีต้องใช้ผล ที่ถ่ายเป็น 288 และ 64 meV ตามลำดับ [16] ค่าของ Ga0.78As Alo.2e - Ino.15Ga0.85As และฝูง GaAs ประสิทธิภาพของอิเล็กตรอนได้ถือ 0.079m e0.058me และ 0.067me ตามลำดับ [16] การ calcu - lated magnitudes ของ eigenenergies สองสำหรับด้านล่างเป็นไปได้ในดี เข้าบัญชีสายพันธุ์ และ ได้ผล nonparabolicity, 173.8 และ 110.3 meV และ eigenenergy ของหลุมหนักถูก 150.8 meV พลังงาน subband และน้ำ - ergy eigenfunctions ในควอนตัม Ino.lsGao.sssAs ที่ดีต้องใช้ผลจะแสดงใน Fig. 2 eigenfunctions พลังงานจะแสดง ด้วยเส้นประ หลังจาก subband ที่ พลังงานได้รับเรากำลังประมวลผลตัวเลข subband อิเล็กตรอนเดน-sities (N /) และคำนวณพลังงานแฟร์มีพลังงาน (E F) ที่ T = 0 K ได้ โดยขั้นตอนการเกิดซ้ำ Calcu - อิเล็กตรอน lated แน่นได้ถูก 1.447 × 1012 เซนติเมตรและ 2.03 × 1011 -2 ที่สอดคล้องกับที่หนึ่งและกฎข้อที่ศูนย์ subbands ไฟฟ้า ตามลำดับ ความหนาแน่นอิเล็กตรอนรวมที่คำนวณได้รวมทั้งต้องใช้ผลเป็น 1.65) < 1012 ซม. -2 ระดับพลังงานแฟร์มีพลังงาน 159.28 meV จากด้านล่างที่อาจเกิดขึ้นในดีขึ้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

และการอภิปรายผลภาพ TEM สดใสสนามแสดงให้เห็นว่ามีข้อบกพร่องไม่มีผลกระทบอันเนื่องมาจากความผิดพลาดหรือซ้อน
รูปแบบการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนจากตัวอย่างที่แสดงให้เห็นว่าไม่มีผลกระทบไม่เหมาะที่ Alo.22Gao.78As / Ino.15Gao.85As และในฐานะที่เป็น Ino.15Gao.85- / GaAs อินเตอร์เฟซที่แตกต่างเพราะชั้น Ino.15Gao.85As เครียด เนื่องจากการ GaAs และชั้น Alo.e2Gao.78As ความละเอียดสูงภาพ TEM ของตัวอย่างที่ตัดขวางของ GaAs / Ino.15- Gao.85As / Alo.22Gao.78As โครงสร้างแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างตาข่ายทั้งสองด้านของ epitaxial แตกต่างอินเตอร์เฟซที่มีผลกระทบไม่ซ้อนความผิดพลาดและฝาแฝดและว่าพวกเขามีเครื่องบินอินเตอร์เฟซที่เรียบมากในระดับอะตอม รูป 1 แสดงสเปกตรัม PL สำหรับ GaAs / Ino.15Ga0.85As / A10.22Gao.78As ควอนตัมเดียววัดได้ดีที่ 10 พยอดเขาที่โดดเด่นการปล่อย PL ที่ 1.338 และ 1.379 eV เป็นเพราะการเปลี่ยนจาก subband 1 อิเล็กทรอนิกส์ไป 1 หลุมหนัก (E1-HH1) และจาก subband อิเล็กทรอนิกส์ครั้งที่ 2 ที่ 1 หลุมหนัก (E2-HH1) ตามลำดับ ตัดความรุนแรงที่ชัดเจนเป็นที่สังเกตในด้านพลังงานสูงของ (E2-HH1) วงสเปกตรัมและตัด en- ergy (Ecu t) เป็น 1.396 eV พฤติกรรมที่คล้ายกันได้รับการรายงานในวรรณคดี [5,13] และประกอบกับภาวะเอกฐานแฟร์ที่ทันสมัย การใช้คลื่นความถี่ PL, ความหนาแน่นของผู้ให้บริการในแต่ละ subband อิเล็กทรอนิกส์ (ยังไม่มีข้อความ /) จะถูกกำหนดโดยสมการต่อไปนี้ [5]: N, = DzDAE * (1) ที่ฉันเป็นดัชนี subband ที่ D20 เป็นสองขนาดวัด ความหนาแน่น sional ของรัฐและ AE * แยกเป็นพลังงานระหว่างตัดพลังงานสูงความเข้มสูงสุดและความรุนแรงของแต่ละกลุ่มสเปกตรัม ความหนาแน่น 2DEG subband ได้รับการพิจารณาโดยใช้ผลของสเปกตรัม PL และความหนาแน่นของอิเล็กตรอน subband คำนวณเป็น 4.12 × 1011 และ 1.41 × 10 ซม. -2 J2 เป็นครั้งแรกและพื้นดินมือย่อย ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนรวมคำนวณจากการวัด PL เป็น 1.82 × 1,012 ซม. 2. ความหนาแน่นของผู้ให้บริการ subband ถูกกำหนดโดยการคำนวณตัวเลขตนเองที่สอดคล้องกันโดยคำนึงถึงผลกระทบต่อการแลกเปลี่ยนความสัมพันธ์ร่วมกับความเครียดและผลกระทบ nonparabolicity [14] ผลที่ได้จากการคำนวณตัวเลขสำหรับ subbands อิเล็กทรอนิกส์ใน GaAs / Ino.15Gao.85As / Alo.zz- Ga0.78As ดีควอนตัมเดียวจะแสดงในรูป 2. อิเล็กทริกคงที่ 13.5 ได้รับการคัดเลือกและได้รับการสันนิษฐานว่าจะเป็นเหมือนกันในทั้งอุปสรรคและความเป็นอยู่ที่ดี [15] ในขณะที่การนำและขอบวงจุและอิเล็กตรอนและมีประสิทธิภาพหนักหลุมฝูงถูกสันนิษฐานว่าการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลัน ที่ heterointerface และการนำความจุชดเชยวงดนตรีที่ Ino.15Ga0.ssAs / A10.22Gao.TsAS และ lno ได้. ~ sGao.ssAs / GaAs heterointerfaces โดยคำนึงถึงผลกระทบความเครียดบัญชีถูกนำไปเป็น 288 และ 64 meV ตามลำดับ [16] . ค่าของ Alo.2e- Ga0.78As, Ino.15Ga0.85As และ GaAs อิเล็กตรอนมวลชนที่มีประสิทธิภาพได้รับการสันนิษฐานว่าจะเป็น 0.079me, 0.058me และ 0.067me ตามลำดับ [16] lated การคำนวณขนาดของทั้งสอง eigenenergies สำหรับด้านล่างที่มีศักยภาพในการเป็นอยู่ที่ดีโดยคำนึงถึงความเครียดและผลกระทบ nonparabolicity ได้ 110.3 และ 173.8 meV และ eigenenergy ของหนักหลุมเป็น 150.8 meV พลังงาน subband และ eigenfunctions ergy en- ในควอนตัม Ino.lsGao.sssAs ดีกับผลกระทบที่ความเครียดจะแสดงในรูป 2; eigenfunctions พลังงานจะแสดงโดยเส้นประ หลังจากที่ subband พลังงานที่ได้รับ US-ing กระบวนการตัวเลขที่ den- อิเล็กตรอน subband sities (ยังไม่มีข้อความ /) และพลังงานแฟร์ (EF) ที่ T = 0 K ถูกคำนวณโดยขั้นตอนการทำซ้ำ การคำนวณความหนาแน่นของอิเล็กตรอน lated เป็น 2.03 × 1011 และ 1.447 × 1,012 ซม. -2 สอดคล้องกับครั้งแรกและข้อที่ศูนย์ subbands ไฟฟ้าตามลำดับ คำนวณความหนาแน่นของอิเล็กตรอนรวมผลกระทบรวมทั้งความเครียดเป็น 1.65) <1,012 ซม. -2 ระดับพลังงานแฟร์เป็น 159.28 meV จากด้านล่างที่มีศักยภาพในการเป็นอยู่ที่ดี

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ผลและการอภิปราย
สดใสสนามเต็มๆ ภาพแสดงให้เห็นว่าไม่มีข้อบกพร่องเนื่องจากค่าธรรมเนียมหรือซ้อน ความผิดพลาด รูปแบบการเลี้ยวเบนอิเล็กตรอนจากตัวอย่างที่แสดงให้เห็นว่าไม่มี ก็ยังมีหลุดไปที่ alo.22gao.78as/ino.15gao.85as และ ino.15gao.85 - / GaAs interfaces อื่น เพราะเครียด ino.15gao.85as เนื่องจากการใน alo.e2gao.78as ชั้นและชั้นความละเอียดสูงภาพตัวอย่างแบบภาคตัดขวางของ GaAs / ino.15 - gao.85as/alo.22gao.78as โครงสร้าง พบว่า โครงสร้างตาข่ายทั้งสองด้านของอื่น epitaxial

ติดต่อไม่มีหลุดไปซ้อนผิด และฝาแฝด และมีเครื่องบินอินเตอร์เฟซเรียบมากในระดับอะตอม รูปที่ 1 แสดงสเปกตรัม PL สำหรับ GaAs / ino.15ga0.85as/a10.22gao .78as เดียวควอนตัมวัดที่ 10 K . เด่นยอดในการที่จะ 1.338 1.379 EV และเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงจาก 1 ถึง 1 จากอิเล็กทรอนิกส์หนักรู ( e1-hh1 ) และจากจากอิเล็กทรอนิกส์ 2 1 หลุม ( หนัก e2-hh1 ) ตามลำดับ ตัดยอดความเข้มชัดเจนเป็นที่สังเกตในด้านพลังงาน ( e2-hh1 ) สเปกตรัมวงดนตรีและการ en - ไฟ ( ECU ) คือ 1 .396 EV เป็นพฤติกรรมที่คล้ายกันถูกรายงานในวรรณคดี [ 5,13 ] และประกอบกับภาวะเอกฐานขอบแฟร์ . ใช้ PL สเปกตรัม , ผู้ให้บริการความหนาแน่นในแต่ละอิเล็กทรอนิกส์จาก ( N ) สามารถถูกกำหนดโดยสมการต่อไปนี้ [ 5 ] :
n = dzdae * ( 1 )
ฉันเป็นดัชนีจาก d20 , เป็นสองไดเม็น - sional ความหนาแน่น ของอเมริกาและ เอ * เป็นพลังงานแยกระหว่างความเข้มสูงตัดและความเข้มสูงสุดของแต่ละเงาวง จากที่ 2deg ) ตัดสินใจใช้ผลของ PL สเปกตรัม และคำนวณจากอิเล็กตรอนความหนาแน่นเป็น 4.12 ×และ 1.41 × 10 j2 ซม. - 2 เป็นครั้งแรก และบดย่อย - มือความหนาแน่นอิเล็กตรอนทั้งหมดที่จะถูกกำหนดจากวัด 1 × 1 ซม. 2 . จากผู้ให้บริการที่หนาแน่น ซึ่งตนเองสอดคล้องตัวเลขการคำนวณคำนึงถึงการแลกเปลี่ยนความสัมพันธ์ผลพร้อมกับความเครียดและ nonparabolicity ผล [ 14 ] ผลการคำนวณเชิงตัวเลขเพื่อ subbands อิเล็กทรอนิกส์ใน GaAs / ino.15gao.85as/alo.zz - ข้อมูล .78as เดียวบ่อควอนตัมจะแสดงในรูปที่ 2 ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของการลงทุนที่ได้รับเลือก และคิดว่าจะเหมือนกัน ทั้งอุปสรรคและดี [ 15 ] ในขณะที่การนำความร้อน และ 2 วงขอบและอิเล็กตรอนและหลุมหนักมวลที่มีประสิทธิภาพก็ถือว่าเปลี่ยนทันทีที่ heterointerface . ผ่านแถบวาเลนซ์และ ชดเชยที่ ino.15ga0.ssas/a10.22gao .tsas และ lno ~ sgao.ssas/gaas heterointerfaces โดยคำนึงถึงความเครียดผลถูกต้องและ 64 MeV ตามลำดับ [ 16 ] ค่าของ alo.2e - ga0.78as , ino.15ga0.85as และ GaAs มวลอิเล็กตรอนมีประสิทธิภาพสมมติให้ 0.079m E ,

0.058me และ 0.067me ตามลำดับ [ 16 ] การ calcu - สายขนาดของทั้งสอง eigenenergies สำหรับด้านล่างที่มีศักยภาพในดีคำนึงถึงสายพันธุ์และ nonparabolicity ผล , และ 110.3 173.8 MeV และ eigenenergy ของหลุมหนักๆ 150.8 อิเล็กตรอนโวลต์ ใช้พลังงานจากไฟและ en - eigenfunctions ใน ino.lsgao.sssas ควอนตัมกับสายพันธุ์ผลแสดงในรูปที่ 2 ; พลังงาน eigenfunctions จะแสดงด้วยเส้นประ .หลัง จากพลังที่ได้รับเรา - ing กระบวนการเชิงตัวเลข จากอิเล็กตรอนเดน - sities ( n / ) และพลังงานเฟอร์มิ ( E F ) T = 0 K ) คำนวณโดยการทำซ้ำขั้นตอน การ calcu - สายอิเล็กตรอนความหนาแน่นเป็น 2.03 ×และ 1.447 × 1012 ซม. - 2 ที่แรก และ subbands ไฟฟ้า zeroth ตามลำดับค่าความหนาแน่นของอิเล็กตรอนทั้งหมดรวมทั้งความเครียด ผลคือ 1.65 ) < 1 ซม. - 2 แฟร์มีพลังงานที่ระดับ 159.28 MeV จากด้านล่างที่อาจเกิดขึ้นในบ่อน้ำ