分子束外延GaAs/Si(001)材料反相畴的湮灭机理

作者：肖春阳; 王俊^*; 李家琛; 王海静; 贾**; 马博杰; 刘倬良; 明蕊; 白一鸣; 黄永清; 任晓敏; 罗帅; 季海铭

来源：中国激光, 2022, 49(23): 39-44.

• 材料
• 硅基激光器
• 第一性原理
• 分子束外延
• 反相畴
• 无偏角Si(001)

从第一性原理出发，计算了不同温度下GaAs材料中沿{110}、{111}和{112}面传播的反相畴(APD)形成能，探索了反相畴的湮灭机理。结果表明，当温度达到660 K以上时，APD最稳定的传播晶面从{110}转变到{112}。通过分子束外延(MBE)技术，在无偏角Si(001)衬底上生长了1.4μm厚的GaAs外延层。测试结果表明，随着生长温度的升高，APD密度降低，不同传播面的湮灭现象增加。反相畴在较高的生长温度下更易于扭折到{112}面，从而与其他反相畴相遇并发生湮灭。该结果对全MBE生长高性能无偏角硅基激光器研究具有重要意义。

• 单位
  北京邮电大学; 信息光子学与光通信国家重点实验室; 华北电力大学; 中国科学院半导体研究所; 新能源电力系统国家重点实验室; 电子工程学院