Radiative Recombination Spectra of Heavily p-Type delta-Doped Gaas/Alas MQWs
研究了重Be δ掺杂GaAs/AlAs多量子阱在室温和液氮温度下的光致发光（PL）特性。光生载流子复合的可能机制进行了讨论，特别侧重于激子和自由载流子-受体PL发射的莫特金属-绝缘体过渡下面和上面发生的特性。此外，基于一个简单的理论模型，它被发现，观察Mott转变的临界杂质浓度在MQW样品表现出15 nm的阱宽和5 nm厚的势垒层是约3 × 10 E12 cm-2。
2007-11-04 cond-mat.mtrl-sci
Terahertz sensing by beryllium and silicon delta-doped GaAs/AlAs quantum wells
研究了铍和硅δ掺杂GaAs/AlAs多量子阱（MQW）对太赫兹（THz）辐射的选择性传感。示出了在液氦温度下，在硅中在0.5 μ 4.2 THz内高达0.3 V/W的灵敏度，以及在掺铍多量子阱中在4.2-7.3 THz范围内高达1 V/W的灵敏度。内置的电场估计从所观察到的Franz-Keldysh振荡的光反射光谱被发现位于接近的帽和缓冲层的多量子阱和变化从18 kV/cm到49 kV/cm取决于结构设计。
2007-11-03 cond-mat.mtrl-sci
$L$-valley electron $g$ factor in bulk GaAs and AlAs
本文用三带$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$模型和紧束缚模型研究了GaAs和AlAs体材料$L$ -谷中传导电子的Landé$g$-因子。我们发现$L$ -谷$g$ -因子是高度各向异性的，并且可以由两个分量$g_{\perp}$和$g_{\|}$表征。$g_{\perp}$接近自由电子Landé因子，但$g_{\|}$受远程带的强烈影响。远程频带对$g_{\|}$的贡献取决于如何处理远程频带。然而，当磁场是在Voigt配置，这是在实验中广泛使用的，不同的模型给出几乎相同的$g$ -因子。
2008-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Determining sample alignment in X-ray Reflectometry using thickness and density from GaAs/AlAs multilayer certified reference materials
X射线反射仪（XRR）为研究人员和制造商提供了一种非破坏性的方法来确定沉积在光滑基底上的薄膜的厚度、粗糙度和密度。由于对这种现象建模的方程的嵌套性质，仪器对准和参数估计精度之间的相互关系有点不透明。在这项研究中，我们有意转移包含在高质量的XRR数据集中的入射角信息，并使用相同的结构模型来评估角度不对准对参数估计的影响，从而改进这种转移的数据。我们开发了一系列的校准曲线与层的厚度和密度的多层GaAs/AlAs标准参考材料的GaAs衬底上的变化与数据不对准。然后，我们测试的有效性和鲁棒性的几种方法，使用已知的厚度和密度参数从这个结构来校准仪器对准。我们发现最高的灵敏度和线性度与埋层的AlAs和GaAs层的测量失调，相反，表面层，这表明最不稳定。这是一个偶然的结果，因为掩埋的AlAs和GaAs在厚度上表现出最高的长期稳定性。因此，确实可以使用参考厚度估计来验证XRR角度对准精度。埋层质量密度信息也显示出作为一种稳健的校准方法的前景。这是令人惊讶的，因为埋层的电子密度既是一种高度相关的现象，也是XRR模型中的一个微妙组成部分。
2013-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Optical Response of a High-Reflectivity GaAs/AlAs Bragg Mirror
研究了用于全光开关的高反射率GaAs/AlAs布拉格反射镜对光抽运的超快响应。克尔非线性和自由载流子非线性都是在100 fs、780 nm脉冲、0.64 kJ/m^2和0.8 kJ/m^2的能量密度下产生的。在皮秒时间尺度上，反射镜在931 nm处的绝对透射率从0.0024%增加到0.065%，增加了27倍。这些结果表明，高反射率的超快开关镜的量子光学和光通信应用的潜力。提出了一种在半导体镜材料带隙以下泵浦的结构设计。对这种结构的理论计算表明，开关比高达2200，对应于从0.017%切换到37.4%的传输。
2004-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Quantitative Comparison between AES and SIMS Depth Profiles of a Double Layer Structure of AlAs in GaAs Using the MRI-model
通过比较SIMS和AES的深度分布，证明了所谓的混合粗糙度信息深度（MRI）模型的定量重建的组成的深度分布的应用。使用几乎相同的溅射条件对GaAs/AlAs参比样品进行深度剖析，所述参比样品由被44 ML GaAs基质分隔的两层AlAs（1 ML和36 ML）组成：3 keV冲击能量的Ar+离子和52（SIMS：CAMECA 4f）和58 deg. (AES：VG Microlab 310 F）入射角。SIMS曲线的Al+强度和AES曲线的Al（LVV）强度都通过将测量的曲线与用MRI模型计算的曲线拟合来量化，得到3.0 +/-0.3nm的相同混合长度、相似的粗糙度参数（1.4- 2nm）和可忽略的信息深度（0.4nm）。虽然几乎没有观察到AES以及Al+的SIMS配置文件中的基质效应，使用二聚体（Al 2+）和三聚体（Al 3+）离子的定量显示出显着的浓度和强度之间的非线性，与简单的质量作用定律概率的团簇离子形成的主要影响。
2001-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of intentionally disordered AlAs/GaAs superlattices
本文采用赝势和平面波方法研究了2000个原子的非周期三维（AlAs）_n/（GaAs）_m（001）超晶格的电子结构，其中层厚n，m = {1，2，3}是随机选择的。我们发现，而等效（n = m = 2）有序超晶格的带隙是间接的，层厚度的随机波动导致在平面布里渊区的直接间隙，沿生长方向的强波函数本地化，短的辐射寿命，和显着的带隙减少，在协议与实验上有意生长的无序超晶格。
1995-01-24 cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
Lifetime of sub-THz coherent acoustic phonons in a GaAs-AlAs superlattice
我们测量了用飞秒激光脉冲激发和探测的GaAs-AlAs超晶格中的区心340 GHz纵向声子模的寿命。通过比较在室温和液氮温度下进行的测量，我们分离的固有（声子-声子散射）和非固有的贡献声子弛豫。估计室温下的固有寿命为0.95纳秒相比，散装GaAs的计算和实验数据。结果表明，室温下~ 0.3THz声子处于Akhiezer区和Landau-Rumer区的声子-声子弛豫过渡区。
2012-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unintentional high density p-type modulation doping of a GaAs/AlAs core-multi-shell nanowire
在GaAs/AlAs核/壳纳米线（NW）中实现显著掺杂具有相当大的技术重要性，但由于掺杂剂原子的两性行为而仍然是一个挑战。在这里，我们表明，在AlAs壳层中放置一个窄的GaAs量子阱有效地吸收了残余的碳受体，导致\emph{unintentional} p型掺杂。磁光研究这样的GaAs/AlAs核多壳NW揭示量子受限发射。NW电子结构的理论计算证实了由于壳层中1~nm GaAs层中的电离碳受主的存在，载流子在核/壳界面处被量子限制。在高磁场下的显微光致发光显示了一个清晰的信号，即避免了$n=0$朗道能级发射线与$n=2$朗道能级TO声子复制品的交叉。这种耦合是由共振空穴-声子相互作用引起的，这表明结构中存在较大的二维空穴密度。
2014-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental Observation of Kondo-Fano Resonant Tunneling in Silicon-Doped GaAs/AlAs Multiple Quantum Wells
本文报道了在掺硅GaAs/AlAs多量子阱中近藤-法诺共振隧穿的实验观察。在低偏压下的微分隧穿电导谱显示出强烈的温度依赖性共振，其峰在磁场的存在下分裂，这是近藤共振的特征。用杂质Anderson模型解释了这些数据是费米能级的导电电子通过阱内掺杂硅杂质态的共振隧穿。杂质态的库仑阻塞共振在近藤共振之上诱导了Fano凹陷。
2006-02-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Terahertz detection with delta-doped GaAs/AlAs multiple quantum wells
作者证明了选择性检测太赫兹辐射采用铍δ掺杂GaAs/AlAs多量子阱。在液氦温度下，在4.2- 7.3THz范围内，灵敏度可达1V/W。在光和电反射光谱中观察到的Franz-Keldysh振荡允许人们估计所研究的结构中的内置电场。结果发现，盖层区域中的电场强度可以从10 kV/cm变化到26 kV/cm，这取决于结构设计和温度。
2007-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ferromagnetism and interlayer exchange coupling in short period (Ga,Mn)As/GaAs superlattices
研究了（Ga，Mn）As/GaAs超晶格的磁性。该结构包含磁性（Ga，Mn）As层，由非磁性GaAs间隔物薄层隔开。短周期Ga $_{0.93}$ Mn $_{0.07}$ As/GaAs超晶格在（Ga，Mn）As厚度小于23 μ m时，在60 K附近出现顺磁-铁磁相变.对于相似尺寸的Ga $_{0.96}$ Mn $_{0.04}$ As/GaAs超晶格，发现与铁磁转变有关的居里温度随非磁性间隔层的厚度而振荡。所观察到的振荡与层间交换相互作用介导的极化空穴的（Ga，Mn）As层。
2002-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Implication of the double-gating mode in hybrid photon counting detector for measurements of transient heat conduction in GaAs/AlAs superlattice structures
理解和控制纳米尺度下固体中的热输运对于设计和增强新一代光电、热电和光子器件的性能至关重要。在这方面，半导体超晶格结构提供了一个独特的平台来研究与固体中的声子传播相关的现象，如热传导。瞬态X射线衍射可以直接探测原子运动，因此是对凝聚态物质中声子动力学敏感的罕见技术之一。本文利用EIGER 2探测器研究了GaAs/AlAs超晶格结构中的光诱导瞬态热传导。基准实验已在奥地利SAXS光束线在Elettra Sincrotrone的里雅斯特，在混合填充模式下运行。我们表明，漂移的实验条件，如同步辐射光束的波动，变得不那么重要时，利用EIGER 2双门模式，导致更快地获得高质量的数据，并有利于数据分析和数据解释。
2023-02-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Polariton states bound to defects in GaAs/AlAs planar microcavities
本文报道了分子束外延生长的平面GaAs/AlAs微腔中缺陷束缚的极化激元态。在这些结构中的空间极化激元动力学相关的缺陷类型是交叉影线失配位错，和点状缺陷扩展到几个微米。我们将后者的缺陷，以Ga液滴偶尔发射的Ga细胞在生长过程中。这些缺陷，也称为椭圆缺陷，导致表面的圆顶状局部调制，其被转化为腔结构，并导致高达15 meV的腔极化激元能量的横向调制。由此产生的平面内极化激元运动的空间局域化的潜在景观创建一系列的束缚态。这些状态的特征在于光谱分辨透射成像在实空间和倒易空间，并揭示了由缺陷产生的空间潜力。有趣的是，缺陷态在10 ps范围内表现出较长的寿命，这归因于空间平滑的限制势。
2011-11-25 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Spatially controlled formation of superparamagnetic (Mn,Ga)As nanocrystals in high temperature annealed (Ga,Mn)As/GaAs superlattices
用X射线衍射、透射电镜和磁谱仪研究了（Ga，Mn）As/GaAs超晶格中退火诱导（Mn，Ga）As纳米晶的形成。用分子束外延法在低温（250 ℃）下生长了50 A厚的（Ga，Mn）As层，中间间隔有25、50和100 A厚的GaAs隔离层，然后在400、560和630 ℃高温下退火。高温退火导致GaMnAs三元合金分解，并在GaAs基体内形成（Mn，Ga）As纳米晶。纳米晶体被限制在以前被（Ga，Mn）As层占据的平面中，直到560 ℃的退火，并且在630 ℃退火时扩散到整个GaAs间隔层。相应的磁化强度测量显示了生长态和退火态样品的磁性能从铁磁性到超顺磁性再到铁磁性和超顺磁性的演变。
2012-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic GaMnAs/GaAs superlattices - MBE growth and magnetic properties
我们研究了（GaMnAs）_m/（GaAs）_n超晶格的磁性，磁性GaMnAs层的厚度在8 - 16个分子层（ML）（23-45 μ m）之间，GaAs间隔层的厚度在4 - 10个分子层（ML）（11-28 μ m）之间。虽然以前的报告指出，薄于50埃的GaMnAs层是顺磁性的，在整个Mn组成范围内可实现使用MBE生长（高达8%的Mn），我们已经发现，短周期超晶格表现出顺磁性到铁磁相变的转变温度，这取决于磁性GaMnAs层的厚度和GaAs间隔层。中子散射实验表明，GaMnAs薄层（50 μ m以下）和厚层（50 μ m以上）超晶格中的磁性层都是铁磁耦合的。
2001-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Predictive design and experimental realization of InAs/GaAs superlattices with tailored thermal conductivity
我们展示了一个从头计算的预测方法来计算不同的周期，厚度和组成的InAs/GaAs超晶格（SL）的热导率（$κ$）。我们的新的实验结果说明了这种方法可以产生很好的协议与实验时，现实的组成配置文件作为输入的理论模型。由于InAs的厚度比可以生长的固有限制，散装样SL显示其组成分布的细节有限的敏感性，但当考虑有限厚度的影响时，情况发生了显着变化。如果在生长过程中In的偏析可以最小化，SL具有显着更高的$κ$比具有相同的组成的随机合金将获得，与潜在的改善InAs/GaAs基器件的散热。
2017-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Spin dynamics and magnetic-field-induced polarization of excitons in ultrathin GaAs/AlAs quantum wells with indirect band gap and type-II band alignment
本文从实验和理论两方面研究了具有间接带隙和II型带排列的两单层GaAs/AlAs量子阱中激子自旋动力学。研究了磁场诱导的光致发光圆极化$P_c$随磁场强度、磁场方向以及样品温度的变化。所观察到的非单调行为，这些功能提供了由明亮和黑暗的激子状态的相互作用，有助于发射。为了解释实验，我们已经开发了一个动力学主方程模型，该模型解释了激子四重态中的自旋态的动态，辐射和非辐射复合过程，以及这些状态之间激子的重新分配作为自旋弛豫的结果。该模型提供了定量的协议与实验，并允许我们评估，所研究的结构，重空穴$g$因子，$g_{hh}=+3.5$，和自旋弛豫时间的电子，$τ_{se} = 33~μ$ s，和孔，$τ_{sh} = 3~μ$ s，约束在激子。
2017-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
BAs and boride III-V alloys
砷化硼是III-V族砷化物系列BAs-AlAs-GaAs-InAs中最常被忽略的一员，它的电子结构与硅相似：其γ导带底是类p型（γ_15），而不是类s型（γ_1c），具有类X_1c的间接带隙，其键电荷几乎均匀地分布在晶胞中的两个原子上，表现出近乎完美的共价性。其原因可以追溯到硼中极低的原子p轨道能量，以及相对于大多数其他III-V族化合物，BA中异常强烈的s-s排斥。我们发现出乎意料的价带偏移的BA相对于GaAs和AlAs。BAs的价带最大值（VBM）显著高于AlAs，尽管BAs的键长小得多，GaAs的VBM仅略高于BAs。这些效应是由VBM处阳离子和阴离子状态的异常强烈混合引起的。对于BAs-GaAs合金，我们发现（i）相对较小（~3.5 eV）且与成分无关的带隙弯曲。这意味着，虽然向GaAs中加入少量的氮降低了带隙，但向GaAs中加入少量的硼提高了带隙（ii）导带中的硼“半定域”态（类似于GaN-GaAs合金中的那些），以及（iii）比GaN-GaAs合金中更小的体混合势垒。硼化物III-V合金的独特特性为带隙工程提供了新的机会。
2000-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Design rules for modulation-doped AlAs quantum wells
调制掺杂AlAs量子阱中的二维电子系统具有多谷、各向异性的能带结构，为研究电子相互作用物理和弹道输运提供了一个独特的平台。事实上，在过去的十年中，已经观察到了其他2DES中看不到的大量现象。然而，样品设计的基础仍然缺乏AlAs 2DES，限制了实现最佳质量样品的手段。在这里，我们提出了一个系统的研究调制掺杂的AlAs和GaAs量子阱的制造在很宽的范围内的AlxGa 1-xAs势垒合金组合物。我们的数据表明，AlAs和GaAs的调制掺杂机制有明显的相似之处，并提供了非常高质量的AlAs 2DES的制造指南。我们突出了前所未有的质量制造的AlAs样品的磁输运数据低密度（~ 1X 1011厘米2）AlAs 2DES表现出高阶分数量子霍尔签名。
2021-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
InGaAs/GaAs/alkanethiolate radial superlattices: Experimental
用分子自组装单层膜钝化应变InGaAs/GaAs双层膜，通过卷起的方法制备了径向InGaAs/GaAs/1-十六烷基硫醇超晶格。我们的技术允许形成多周期无机/有机混合异质结构。本文包含如何制造这些结构的详细实验描述。
2007-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Hole spin relaxation in $p$-type (111) GaAs quantum wells
本文研究了$p$型（111）GaAs量子阱中空穴自旋弛豫，其中只考虑最低空穴子带，即（111）GaAs/AlAs中的类重空穴子带和（111）GaAs/InP量子阱中的类轻空穴子带.采用子带Löwdin微扰法得到了包含Dresselhaus和Rashba自旋轨道耦合的有效哈密顿量。在适当的栅压下，（111）GaAs/AlAs量子阱中的面内有效磁场在整个动量空间内都能得到很强的抑制，而（111）GaAs/InP量子阱中的面内有效磁场仅在特定的动量圆上得到抑制。通过完全微观动力学自旋Bloch方程方法计算了D 'yakonov-Perel'和Elliott-Yafet机制引起的空穴自旋弛豫，并明确地包括了所有相关的散射。对于（111）GaAs/AlAs量子阱，预测了极长的重空穴自旋弛豫时间（可达数百纳秒）。此外，我们预测的重空穴自旋弛豫时间的栅电压依赖性由于D 'yakonov-Perel'机制的一个明显的峰值。该峰源于（111）GaAs/AlAs量子阱中独特的非均匀展宽被抑制。此外，由于阱宽较窄的量子阱中轻重空穴之间的自旋混合较小，Elliott-Yafet机制仅在峰区附近影响自旋弛豫.我们还显示了自旋弛豫的各向异性。在（111）GaAs/InP量子阱中，光空穴自旋弛豫时间与栅压的关系也出现了一个与（111）GaAs量子阱中电子的情况类似的温和峰。在这种情况下，Elliott-Yafe…
2012-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Prediction of large linear-in-k spin splitting for holes in the 2D GaAs/AlAs system
自旋-轨道相互作用通常导致固体中电子和空穴能态的自旋分裂（SS），分裂的特征在于与波矢量$\bf k$成比例。而对于{ \it 3D块状氧化锌}固体，电子（重空穴）SS表现出与$k$的立方（线性）标度，在{ \it 2D量子阱}中，电子（重空穴）SS目前被认为具有大部分线性（立方）标度。这样的期望是基于使用小的3D包络函数基集来描述2D物理。通过在多带多体方法中显式地处理2D系统，我们发现2D中空穴态的大的线性标度。这种尺度变化是由空穴带耦合引起的，而标准模型是通过能量接近来判断耦合的。二维空穴的线性Dresselhaus k标度的发现意味着对低维空穴物理的不同理解。
2009-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ground-state polariton condensation in 2D-GaAs semiconductor microcavities
在非共振脉冲光激发下，我们观察到二维GaAs/AlAs半导体微腔中的基态极化激元凝聚。我们通过研究极化激元光致发光的空间、角度、相干性、能量和瞬态动力学来解决极化激元凝聚体的形成。对于高的激发密度，我们还观察到从弱到强耦合制度在时域的过渡和解决的相干极化激元状态的建立。
2009-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism and metallic state in digital (Ga,Mn)As heterostructures
本文用密度泛函理论研究了GaAs和AlAs数字铁磁异质结的电子、磁性和输运性质。这些可以通过用Mn对GaAs/AlAs超晶格的GaAs层进行$δ$掺杂来获得。我们的分析涵盖了一系列的锰浓度，并认为存在补偿缺陷，如反位。在无缺陷的情况下，所有的异质结构研究目前的半金属电子结构。相反，当反位存在时，半金属态被破坏，异质结构表现为脏的平面金属。在这种情况下，它们在Mn平面中主要由于多数自旋电子而显示出大的$p$型金属电导，并且在GaAs平面中主要由于少数自旋电子而显示出$n$型跳跃式电导。这表明，如果As反位可以远离Mn平面，就可以实现不同自旋电流的空间分离。最后，我们表明，在AlAs/（Ga，Mn）As数字铁磁异质结的情况下，AlAs/GaAs价带偏移产生额外的限制电位负责的铁磁性的空穴。因此，Mn离子之间的铁磁耦合变得更大，更强大的反位的存在。
2003-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structure and zero-dimensional polariton spectrum of natural defects in GaAs/AlAs microcavities
本文对分子束外延生长的平面半导体微腔中自然缺陷的结构和光学性质进行了相关研究，这些缺陷显示出Zajac等人报道的局域极化激元谱，Phys.Rev.B85，165309（2012）。利用聚焦离子束（FIB）和扫描电子显微镜（SEM）相结合的缺陷的三维空间结构进行了研究。我们发现，缺陷起源于GaAs层厚度的局部增加。椭圆缺陷的调制高度可达140 nm，圆形缺陷的调制高度可达90 nm，而椭圆缺陷的横向扩展约为2 μ m，圆形缺陷的横向扩展约为4 μ m。GaAs厚度的增加归因于Ga液滴沉积在生长过程中，由于Ga细胞分裂。液滴沉积后，厚度调制横向扩展，同时降低其高度，产生椭圆形到圆形丘的界面和表面。随着生长温度的升高，丘状结构的椭圆率减小，尺寸增大。这表明膨胀与Ga的表面迁移率有关，随着温度的升高，Ga的表面迁移率在[1-10]和[1 - 10]晶向之间增加和减少其各向异性。全面的数据组成的表面轮廓的缺陷测量使用微分干涉衬度（DIC）显微镜，使用FIB/SEM获得的体积信息，和所产生的限制极化激元光谱的表征。
2012-08-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Strain-balanced type-II superlattices for efficient multi-junction solar cells
我们提出了II型GaAsSb/GaAsN超晶格（SL）晶格匹配的GaAs作为一种新型材料的1 eV的子电池中存在的高效GaAs/Ge基多结太阳能电池。我们证明，除其他好处外，Sb和N的空间分离允许更好地控制组成和晶格匹配，避免了与GaAsSbN层中同时存在的两种元素相关的生长问题。这种方法不仅减少了集群，提高了晶体质量和界面粗糙度，而且还允许通过SL周期厚度在1.0-1.15 eV光谱区域中的有效带隙的额外控制。优化的SL结构表现出II型带对齐和强的电子耦合在0 V的两种效果合作，以增加少数载流子收集，并导致在光伏条件下的外部量子效率（EQE）的净强增强相对于体层的等效厚度。
2016-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Self-Assembled Ge QDs Formed by High Temperature Annealing on GaAs and AlxGa1-xAs (001)
本工作利用分子束外延技术，通过高温原位退火，研究了Ge量子点在AlAs、GaAs和AlGaAs上的自发自组装。通过原子探针断层扫描观察在AlAs上形成的Ge点的形态，其显示直径接近10 nm的近球形量子点，并确认完全不存在润湿层。反射高能电子衍射（RHEED）和原子力显微镜（AFM）的Ge在GaAs和Al 0.3Ga 0.7As表面退火在类似的条件下揭示了量子点形成的逐渐抑制与减少铝含量的缓冲。为了研究使用封装的Ge量子点用于上转换光电转换器件的前景，其中光电流仍然可以从能量小于主机带隙的光子产生，Ge量子点通过MBE嵌入到III-V PIN二极管的有源区中。据观察，数量级更高的短路电流是在光子能量低于GaAs带隙相比，没有Ge量子点的参考PIN二极管。这些结果证明了Ge量子点用于上转换太阳能电池和实现IV族和III-V族半导体的器件质量集成的前景。
2014-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Localization and band-gap pinning in semiconductor superlattices with layer-thickness fluctuations
本文研究了（AlAs）_n/（GaAs）_n超晶格，在周期n附近厚度随机起伏Δ n。利用三维赝势平面波能带理论，我们表明：（i）任何量的厚度波动Δ n/n导致带边波函数局部化，（ii）对于小的Δ n/n，SL带隙被钉扎在由具有"错误“厚度n + Δ n的单层产生的带隙水平上，（iii）由于单层厚度波动引起的束缚态导致显着的带隙减小，（iv）<001>具有单层厚度波动的AlAs/GaAs SL具有直接带隙，而理想<001>SL在n<4时是间接带隙。
1995-07-27 cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
Epitaxial Heusler Superlattice Co2MnAl/Fe2MnAl with Perpendicular Magnetic Anisotropy and Termination-Dependent Half-Metallicity
单晶Heusler原子尺度的超晶格，已被预测表现出垂直磁各向异性和半金属已成功地通过分子束外延生长。在GaAs（001）、MgO（001）和Cr（001）/MgO（001）衬底上生长了由全Heusler Co $_2$ MnAl和Fe $_2$ MnAl组成的具有一到三个晶胞周期的超晶格。电子能量损失谱图证实了明显的隔离外延Heusler层与高钴或高铁浓度的样品生长在室温附近的GaAs（001）。用过量的铝生长的超晶格结构具有显著较低的薄膜形状各向异性，并导致在GaAs（001）上生长的样品在低于200 K的温度下的面外自旋重取向转变。基于同步辐射的自旋分辨光电子能谱发现，超晶格结构改善了体布里渊区中X点附近的费米能级自旋极化。在MgO（001）上生长的化学计量的Co $_2$ MnAl终止的超晶格具有95%的自旋极化，而纯Co $_2$ MnAl膜具有仅65%的自旋极化。
2018-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Photocarrier extraction in GaAsSb/GaAsN type-II QW superlattice solar cells
采用基于非平衡格林函数的非弹性量子输运理论，研究了GaAsSb/GaAsN Ⅱ型量子阱超晶格中光生载流子的输运和提取.评估的本地密度的状态和光谱电流，使不同的制度的载体本地化，运输和提取作为配置参数的函数的识别。这些因素包括周期数、一个周期中各层的厚度、内置电场和工作温度。载流子提取效率的结果与不同对称的GaAsSb/GaAsN II型量子阱超晶格太阳能电池器件的实验数据有关，并为实验观察到的光伏器件性能对周期厚度的依赖性提供了定性的解释。
2018-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electrical detection of spin accumulation in a p-type GaAs quantum well
我们报告的实验中，自旋极化电流注入到一个$GaAs$量子阱通过一个AlAs的障碍从$GaMnAs$铁磁电极。通过测量电流如何隧穿到第二个$GaMnAs$铁磁电极来检测GaAs阱中产生的自旋极化，该电流取决于其磁化方向。我们的结果可以解释$GaAs$阱中化学势的非弛豫自旋分裂，即自旋积累。我们讨论了在GaAs中的空穴自旋弛豫时间的条件，需要获得我们观察到的大的效果。
2002-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Optical properties of potential-inserted quantum wells in the near infrared and Terahertz ranges
我们提出了一个工程的GaAs/AlGaAs量子阱的光学特性，使用AlAs和InAs单层插入。基于扩展基sp 3d 5s * 紧束缚模型，定量研究了单层位置和阱厚度对带间和子带间跃迁的影响。插入的带间跃迁的效果进行了比较与现有的实验数据。至于子带间跃迁，我们表明，在GaAs/AlGaAs量子阱，包括两个AlAs和一个InAs插入，一个三能级{e1，e2，e3 }系统，其中的跃迁能量e3-e2是较低的和跃迁能量e2-e1大于纵向光学声子能量（36 meV），可以与e3-e2跃迁能量广泛可调通过太赫兹范围一起设计。
2016-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Terahertz superlattice parametric oscillator
报道了一种GaAs/AlAs超晶格参量振荡器。它被微波场（功率为几mW）泵浦，产生三次谐波辐射（频率接近300 GHz）。活性超晶格的非线性是由于导电电子在超晶格平面上的布拉格反射造成的。的非线性理论表明，参数振荡应该是可能的频率以上10太赫兹。活性超晶格可能是预测的非常非线性太赫兹场的进一步研究的对象。
2005-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
GaAs/GaP Superlattice Nanowires for Tailoring Phononic Properties at the Nanoscale: Implications for Thermal Engineering
该研究通过实验与DFPT计算揭示了GaAs/GaP超晶格纳米线中声子色散和电子带隙的可调性，证明纳米尺度材料工程可定制声子特性并为热工程开辟新途径。
2023-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fermi-level pinning in ErAs nanoparticles embedded in III-V semiconductors
本研究通过第一性原理计算，揭示了嵌入不同III-V族半导体的ErAs纳米颗粒的结构与电子特性，明确了其费米能级钉扎规律，为相关纳米复合材料的合理设计提供了理论依据。
2023-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Universal Transmission Fluctuations and Localization in Semiconductor Superlattices with a Controlled Degree of Order
我们用解析和数值方法研究了具有相邻层间关联的半有序超晶格中声子的传输涨落和局域化。为了生成一系列的层与不同程度的秩序，我们采用了亨德里克斯和泰勒提出的模型，以及部分有序版本的确定性非周期性超晶格。通过改变测量相邻层之间相关性的参数，Hendricks-Teller超晶格表现出从交替层的周期有序到相分离的相反极限的转变，包括许多中间排列和完全随机的情况。在确定性超晶格的部分有序版本中，存在短程有序（在任何$N$连续层中）和长程无序，如在N态马尔可夫链中。的平均值和波动的传输，后向散射率，并在这些多层系统中的本地化长度计算的基础上，我们推导出解析的超晶格结构因子。透射率与平均透射率的标准偏差位于{ \it通用\/}曲线上，而与SL的特定类型的紊乱无关。我们说明这些一般性的结果，将它们应用到几个GaAs-AlAs超晶格的声子普遍传输波动的拟议实验观察。
1994-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Interlayer Exchange Coupling in (Ga,Mn)As-based Superlattices
在紧束缚模型下，对全半导体超晶格中（Ga，Mn）As铁磁层间的层间耦合进行了理论研究。结果表明，反铁磁EuTe/PbTe超晶格中的自旋关联机制解释了铁磁半导体结构中的实验结果，即研究了Ⅳ-Ⅵ族（EuS/PbS和EuS/YbSe）超晶格中铁磁层间的反铁磁耦合以及Ⅲ-Ⅴ族（（Ga，Mn）As/GaAs）多层结构中的铁磁层间耦合。该模型还允许预测（Ga，Mn）As为基础的结构，其中可以预期的反铁磁层间耦合。
2005-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Cryogenic Enhancement of Electron Spin Polarization from a Strained GaAs/GaAsP Superlattice Photocathode
Old Dominion University（老道明尼大学）；Thomas Jefferson National Accelerator Facility（托马斯·杰斐逊国家加速器设施）
该研究通过MOCVD生长应变GaAs/GaAsP超晶格光电阴极，冷却至195 K时获95.0%±2.4%的电子自旋极化度，明确两种去极化机制，证实195 K冷却为实用的高极化GaAs基电子源制备途径。
2026-09-02 cond-mat.mtrl-sci physics.acc-ph
Ab-initio calculations of spin tunneling through an indirect barrier
本文采用完全相对论性的格林函数方法研究了自旋相关的GaAs/AlAs/GaAs异质结沿[100]方向的隧穿。该方法基于线性Muffin Tin轨道，并且在局域密度近似（LDA）中在密度泛函理论（DFT）内。我们发现我们的{ \it ab-initio}计算结果与我们以前的经验紧束缚模型[Phys. Rev. { \bf B}，075313（2006）]的预测吻合得很好。此外，我们显示的$k_{||}$依赖的自旋极化，我们以前没有包括在模型中。{ \it ab-initio}计算表明，由于带的非抛物线性，透射率和自旋极化具有很强的$k_{||}$依赖性。在$k_{||}$ = 0.03 $2π/a$时，发现8个AlAs单层势垒的自旋极化率为25- 50%的大窗口.我们的计算清楚地表明，具有显着的自旋极化的能量窗口的外观主要取决于传输共振和相应的零点的位置，而不是在势垒中的自旋分裂的大小。
2009-01-14 cond-mat.mtrl-sci
The Effects of Post-Thermal Annealing on the Emission Spectra of GaAs/AlGaAs Quantum Dots grown by Droplet Epitaxy
采用液滴外延法制备了GaAs/AlGaAs量子点，并通过扫描透射电镜数据得到了量子点的几何结构。热后退火对于液滴外延生长的量子点的光学激活至关重要。我们通过光致发光和阴极发光测量研究了量子点和底层超晶格的发射能量偏移，并通过选择性蚀刻结构到量子点的下层来指定量子点的发射。我们研究了退火程度对量子点的光学性质的影响，从超晶格的峰位移，它具有相同的组成的量子点，因为超晶格具有均匀和明确的几何形状。理论分析提供了扩散长度依赖的发射光谱的峰位移。
2012-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct measurement of coherent subterahertz acoustic phonons mean free path in GaAs
声子平均自由程通常是从热导率的测量中推断出来的，我们仍然缺乏关于这个量的精确信息。最近在使用半导体超晶格的高频声子转导领域的进展提供了填补这一空白的机会。本文给出了GaAs中纵声声子在频率0.2- 1 THz和温度10- 80 K范围内衰减的实验结果。令人惊讶的是，我们观察到一个平台，在频率依赖性的衰减，0.4THz以上，我们归因于一个故障的鲱鱼过程。
2015-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Surface Loving and Surface Avoiding modes
我们从理论上研究了声波在GaAs/AlAs超晶格中的传播，主要研究了带隙附近的周期模。基于分析和数值计算，我们表明，这些模式的产品的快速振荡功能的时间缓慢变化的包络函数。我们仔细研究相的包络函数相比，表面的半无限超晶格。特别地，超晶格相对于其表面的退相是关键参数。我们展示了两种模式：表面回避和表面爱模式，其包络函数有其最小值和最大值的表面附近。最后，我们考虑这种模式的可观测性。虽然已经在实验上观察到表面避免模式（Phys.Rev.Lett. 97，1224301（2006）），我们表明表面热爱模式可能是可观察的，并讨论了此类实验的成就。所提出的方法可以很容易地移植到其他类型的波在一维半无限周期结构的传播，如光子布拉格镜。
2008-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Analysis of the Transport Process Providing Spin Injection through an Fe/AlGaAs Schottky Barrier
通过反向偏压Fe/AlGaAs肖特基接触的电注入，在GaAs量子阱中获得了32%的电子自旋极化。使用Rowell标准的传输数据的分析表明，单步隧穿是占主导地位的传输机制。的电流-电压数据显示了一个明确的零偏置异常和声子签名对应的GaAs类和AlAs类的光电子声子模式的AlGaAs势垒，提供了进一步的证据隧穿。这些结果提供了几个理论分析的实验确认，表明隧穿使显着的自旋注入从金属到半导体。
2003-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Strong terahertz emission from superlattices via Zener tunneling
我们发展了一个全面的、简洁的理论来解释超晶格在宽范围的外加电场下的太赫兹（THz）辐射，对于GaAs/Al{0.3}Ga{0.7As超晶格，理论和实验之间表现出很好的一致性.具体来说，我们表明，增加电场增加太赫兹发射低场，然后减少发射的中场由于场致波函数本地化，然后增加发射在高场由于离域和齐纳隧道之间的微带。我们的理论表明，齐纳隧穿共振产生高太赫兹发射强度，并指出超晶格设计的改进。
2007-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Signature of Many-Body Localization of Phonons in Strongly Disordered Superlattices
多体局域化（MBL）由于其对热化的免疫性、在对数纠缠熵增长中的作用以及达到奇异量子阶的机会而引起了人们的极大关注。然而，在固态系统中实验实现MBL仍然具有挑战性。在这里，我们报告的证据可能声子MBL相在无序GaAs/AlAs超晶格。通过掠入射非弹性X射线散射，我们观察到一个强烈的偏离的声子人口从平衡在低温下掺杂铒砷纳米点的样品，从热化偏离。这种行为发生在有限的声子能量和波矢窗口，表明局域化热化交叉。我们支持我们的观察，提出了一个理论模型的有效声子哈密顿在无序超晶格，并表明它可以精确地映射到一个无序的一维玻色-哈伯德模型与一个已知的MBL相位。我们的工作提供了动量分辨声子局域化的实验证据，将MBL的范围扩展到无序固态系统。
2021-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological optical and phononic interface mode by simultaneous band inversion
Université Paris-Saclay, CNRS, Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N)（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心，纳米科学与技术中心）
本研究通过GaAs/AlAs多层结构实现光和声的同时带倒置，产生共定位的界面模式，验证了其在光学反射率和相干声子生成中的应用，并提出工程规则。
2020-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
