Emise III-V heterostruktur v GaP matrici pro paměti QD-Flash

František Zažímal

Bachelor's thesis

Emission from III-V heterostructures in GaP matrix for QD-flash memories

Abstract:

Vybudovali jsme novou optickou cestu umožňující studium vzorků s různými tloušťkami GaAs vrstvy na GaP substrátu pomocí metody fotoluminiscenční spektroskopie. Zaměřili jsme se zejména na vliv intenzity čerpání a teploty vzorků na jejich emisi. V prvním případě jsme pozorovali při navyšování výkonu buzení mírný modrý posuv emisních energií, který jsme vysvětlili optickou aktivitou defektů vytvořených během relaxace napětí ve vrstvě při jejich růstu. Při studiu vlivu teploty jsme naopak zjistili, že Varshniho teplotní posuv emisní energie je citelně ovlivněn kvantovým uvězněním ve vrstvě. Nakonec jsme vybudovali teoretický model na bázi rekombinace elektronu a díry uvězněných v konečně vysokých potenciálových jamách odpovídajících studované struktuře a ověřili jeho validitu jak vůči našim experimentálním výsledkům tak vůči komerčnímu programu.

Abstract:

We set-up a new optical path enabling the study of samples with GaAs layers of various thickness in GaP substrate using the method of photoluminescence spectroscopy. We then mainly focused on the influence of excitation intensity and sample temperature on the emission. In the former case, we have observed a rather small blue-shift of the emission energy with increasing excitation power which we interpreted by the optical activity of the defects formed during the relaxation of the strain in the layer during the growth. Studies of the influence of sample temperature, on the other hand, showed the Varshni-like thermal shift to be significantly influenced by the quantum confinement in the layer. Finally, we have developed a theoretical model to compute the electron-hole recombination energy in quantum wells with a finite potential barrier height. We then test its validity by comparing that to our experimental data and to the commercial code.

Keywords

III-V heterostruktury, nízkodimenzionální struktury, kvantové technologie, QD-Flash, kvantové vrstvy, fotoluminiscence, GaAs, GaP, typ I.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 5. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 24. 6. 2019
• Supervisor: Mgr. Petr Klenovský, Ph.D.
• Reader: prof. RNDr. Josef Humlíček, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Physics / Physics