用于中红外波段的GaAs衬底上生长的变质型I类InAs_1?xSb_x/Al_yIn_1?yAs量子阱的光学特性

摘要： 我们分析了采用分子束外延技术在GaAs衬底上生长的、基于弛豫AlyIn1?yAs应变缓冲层（MBLs）的InAs1?xSbx/AlyIn1?yAs量子阱（QWs）的光学特性。利用AlyIn1?yAs MBLs可实现具有大I型带阶且发射波长>3微米的量子阱生长。对锑组分x≤10%的量子阱进行光致发光（PL）测试显示：室温下可实现高达3.4微米的强发光，且随着波长增加PL强度增强。为量化实测PL趋势，我们基于八带k·p哈密顿量理论模型计算了量子阱自发辐射（SE）。理论计算与实验高度吻合，揭示出波长增加时PL强度增强现象与压应变对量子阱价带结构的影响相关——该效应降低了带边态密度，使得在固定载流子浓度下有更多载流子参与辐射复合。本研究表明I型InAs1?xSbx/AlyIn1?yAs应变量子阱有望突破现有中红外异质结构的多项限制，为发光二极管和二极管激光器研发提供了理想平台。