Fabrication and characterization of quantum well wires grown on corrugated GaAs substrates by molecular beam epitaxy

Abstract

Single quantum wells were grown on GaAs triangular gratings by molecular beam epitaxy. Cross-sectional transmission electron microscopy revealed that the quantum wells had a triangular shape above the ridge of the grating. The photoluminescence spectra at 77 K showed strong anisotropy, indicating that the electrons are confined two dimensionally. The calculation confirmed that the electrons tend to be localized at the corner of the bent quantum well wires, and the effective width of the quantum well wire was estimated to be 30 nm.

Fabrication of quantum well wires and vertical quantum wells on submicron gratings by MOVPE

“…Probably one of the most successful techniques, especially for investigating optical properties and for the realization of q w w lasers, is the non-planar growth on Vgrooved substrates ) and submicron gratings (Kojima 1990;Marti 1991;Karam 1991;Tsukamoto 1992;Vermeire 1992). Due to surface diffusion of group III species, crescent-shaped qw w s are formed at the bottom of the V-grooves.…”

Estudo dos estados eletrônicos em sistemas quase-unidimensionais.

“…Sem a dopagem modulada urn sistema corrugado similar com uma largura de 150 A e urn periodo de 850 A teria niveis de energia separados por menos de 1 meV, ou seja, ao resolvermos somente a equac;ao de Schrodinger para urn potencial com estas dimens6es laterais, desprezando completamente a distribuic;ao de impurezas no sistema, obtemos niveis de energia separados por menos de 1 meV. Comparando os estudos teoricos [69,84] e experimentais [7] feitos em sistemas corrugados nao dopados, estas grandes separac;6es dos niveis de energia como as apresentadas na Fig. 3.5 , poderao ser vistas somente em urn gas de eletrons confinado em uma area com dimens6es laterais menores do que 200 A.…”

“…Experimentalmente com 0 atual est ado da arte, pode-se confinar os portadores (eletrons e buracos) espacialmente em estruturas semicondutoras em urna (pOt;OSquanticos), duas (fios quanticos) e tres dimens6es (pontos quanticos ou " quantum dots") com urn controle da ordem de uma monocamada atomica. Toda tecnologia de fabricat;ao destas estruturas semicondutoras se deve aos avant;os das tecnicas de crescimento de cristais [3,[5][6][7][8][9][10][11][12] tais como: Molecular Beam Epitaxy (MBE) e Metalorganic Chemical Vapor Deposition (MOCVD), com as quais pode-se construir estruturas semicondutoras compostas por camadas ultra-finas (da ordem de 20 A) geralmente constituidas por elementos do grupo III-V ou II-VI. Com a utilizat;ao de materiais semicondutores de diferentes gaps entre as bandas de valencia e condut;ao, e possivel construir seqiiencias de barreiras de potenciais e POt;os quanticos.…”