Смачивающий слой - Wetting layer

А смачивающий слой это монослой атомы то есть эпитаксиально выращены на ровной поверхности. Атомы, образующие смачивающий слой, могут быть полуметаллическими элементами / соединениями или металлическими сплавами (для тонких пленок). Смачивающие слои образуются при нанесении материала с несоответствующей решеткой на кристаллическую подложку. Эта статья относится к смачивающему слою, связанному с ростом самоорганизующихся квантовых точек (например, InAs на GaAs ). Эти квантовые точки формируют поверх смачивающего слоя. Смачивающий слой может влиять на состояния квантовой точки для приложений в квантовая информация обработка и квантовые вычисления.

Процесс

Смачивающий слой эпитаксиально выращивается на поверхности с использованием молекулярно-лучевая эпитаксия (MBE). Температуры, необходимые для роста смачивающего слоя, обычно находятся в пределах 400-500 градусов. Цельсия. Когда материал А наносится на поверхность материала с несовпадающей решеткой B, первый атомный слой материала А часто принимает постоянную решетки B. Этот однослойный материал А называется смачивающим слоем. Когда толщина слоя А увеличивается далее, становится энергетически невыгодным для материала А чтобы сохранить постоянную решетку B. Из-за высокой деформации слоя А, дополнительные атомы группируются вместе при достижении определенной критической толщины слоя А достигнуто. Это островное образование снижает упругая энергия.[1] Заросший материалом B, смачивающий слой образует квантовая яма в случае материала А имеет более низкий запрещенная зона чем B. В этом случае образующиеся острова имеют вид квантовые точки. Дальше отжиг может использоваться для изменения физических свойств смачивающего слоя /квантовая точка [2].

Характеристики

Смачивающий слой представляет собой почти моноатомный слой с толщиной обычно 0,5 нанометры. Электронные свойства квантовая точка может измениться в результате смачивания слоя.[3][4][5] Так же напряжение из квантовая точка может измениться из-за смачивающего слоя.[6]

Примечания

  1. ^ Lee, S .; Лазаренкова, О .; Von Allmen, P .; Oyafuso, F .; Климек, Г. (2004). «Влияние смачивающих слоев на деформацию и электронную структуру самоорганизующихся квантовых точек InAs». Физический обзор B. 70 (12). arXiv:cond-mat / 0405019. Bibcode:2004PhRvB..70l5307L. Дои:10.1103 / PhysRevB.70.125307.
  2. ^ Sanguinetti, S .; Mano, T .; Gerosa, A .; Somaschini, C .; Bietti, S .; Koguchi, N .; Grilli, E .; Guzzi, M .; Гуриоли, М .; Аббарчи, М. (2008). «Эффекты быстрого термического отжига на самоорганизующихся квантовых точках и квантовых кольцевых структурах». Журнал прикладной физики. 104 (11): 113519. Дои:10.1063/1.3039802. ISSN  0021-8979.
  3. ^ Ли, Сынвон; Лазаренкова, Ольга Л .; фон Аллмен, Пауль; Ояфусо, Фабиано; Климек, Герхард (2004). «Влияние смачивающих слоев на деформацию и электронную структуру самоорганизующихся квантовых точек InAs». Физический обзор B. 70 (12). arXiv:cond-mat / 0405019. Дои:10.1103 / PhysRevB.70.125307. ISSN  1098-0121.
  4. ^ Каррай, Халед; Warburton, Ричард Дж .; Шульхаузер, Кристиан; Хёгеле, Александр; Урбашек, Бернхард; McGhee, Ewan J .; Говоров Александр Олегович; Гарсия, Хорхе М .; Джерардо, Брайан Д .; Петров, Пьер М. (2004). «Гибридизация электронных состояний в квантовых точках посредством излучения фотонов». Природа. 427 (6970): 135–138. Дои:10.1038 / природа02109. ISSN  0028-0836.
  5. ^ Шахзаде, Мохаммадреза; Сабаеян, Мохаммад (2014). «Влияние смачивающего слоя на электронные и оптические свойства межподзонных переходов P-to-S в напряженных куполообразных квантовых точках InAs / GaAs». Продвижение AIP. 4 (6): 067113. Дои:10.1063/1.4881980. ISSN  2158-3226.
  6. ^ Солнце, Чао; Лу, Пэнфэй; Юй Чжунъюань; Цао, Huawei; Чжан, Лидун (2012). «Влияние смачивающих слоев на квантовые точки InAs / GaAs». Physica B: конденсированное вещество. 407 (22): 4440–4445. Дои:10.1016 / j.physb.2012.07.039. ISSN  0921-4526.

Внешняя ссылка