GaAs基InAs量子点的定位有序生长研究的开题报告.docx

GaAs基InAs量子点的定位有序生长研究的开题报告 一、选题背景及意义 半导体异质结构中纳米尺寸的量子点具有许多独特的电学和光学性质，因此在纳米电子学和量子信息等领域有十分广泛的应用前景。InAs量子点是当前研究较为广泛和深入的量子点材料之一，其具有高电子迁移速度、宽的激子吸收谱范围、较长的激子寿命等特点。而GaAs是一种重要的半导体材料，因其具有较少的氧化、光谱吸收谱范围、高电子迁移率等特点，在研制高速电子学器件和量子计算机等领域也有着广泛的应用。因此，在InAs量子点与GaAs基底的异质结构中，控制InAs量子点的定位以实现有序生长，对于理解其特殊的电学和光学性质，以及制备高性能量子器件都至关重要。 二、研究内容及目标 本论文旨在研究GaAs基底上InAs量子点的定位有序生长，其中包括以下内容： 1.通过MOCVD技术制备GaAs基底； 2.通过原子力显微镜（AFM）等技术研究GaAs表面形貌及表征； 3.通过控制生长条件，制备InAs量子点有序阵列，并通过扫描电子显微镜（SEM）等技术表征其形貌； 4.通过光致发光（PL）谱、激子吸收谱等光学测试，探究其特殊的光学性质； 5.研究InAs量子点与外界材料如金属等的相互作用，以期实现其在量子器件中的应用。 通过实现以上研究目标，本论文旨在探究InAs量子点的定位有序生长机制，为其在量子计算和量子光电器件等领域的应用提供技术基础和理论支持。 三、研究方法 本论文旨在通过MOCVD技术在GaAs基底上生长InAs量子点有序阵列，获得特殊的电学和光学性质。主要研究方法包括： 1.制备GaAs基底，并通过AFM等表征技术对其表面形貌进行分析； 2.通过控制生长时间等生长条件，制备InAs量子点有序阵列，并通过SEM等表征技术结构和形貌； 3.通过PL谱、激子吸收谱等技术，对InAs量子点的光学性质进行测试和分析； 4.通过对InAs量子点与外界材料的相互作用进行研究，探究其在量子器件等应用中的潜在应用。 四、预期成果 通过本论文的研究，预期可实现以下成果： 1.研究GaAs基底上InAs量子点有序阵列的制备方法； 2.表征InAs量子点的结构、形貌、光学性质等特性； 3.探讨InAs量子点与外界材料的相互作用机制，为其在量子器件等应用提供理论基础和应用前景； 4.通过实现以上成果，为半导体异质结构中纳米尺寸的量子点的应用提供技术和理论支持。