Sb组分对InAs/GaAs_(1-x)Sb_x量子点能带结构及载流子复合动力学影响

本文研究Sb组分对InAs/GaAs_(1-x)Sb_x量子点能带结构和载流子复合动力学特性的影响.采用8带k·p法计算InAs/GaAs_(1-x)Sb_x量子点能带结构,当Sb组分从0.08增加到0.14, InAs/GaAs_(1-x)Sb_x量子点从Ⅰ类向Ⅱ类能带转变,电子限制在量子点中,空穴逐渐进入GaAsSb盖层,波函数空间交叠减小,跃迁几率降低.为验证计算结果,生长不同Sb组分的InAs/GaAs_(1-x)Sb_x量子点,并进行光谱测试.当Sb组分超过0.14,光致发光谱表现出明显的Ⅱ类量子点特征:发光峰红移明显,发光强度减弱,峰位随着激发光功率的增加蓝移.时间分辨光谱测试结果表明, InAs/GaAs_(1-x)Sb_x量子点能带由Ⅰ类转变为Ⅱ类,少数载流子寿命从0.41 ns增加到14.3 ns,复合被抑制.在中间带太阳电池中使用InAs/GaAs_(1-x)Sb_xⅡ类量子点,有助于维持导带、中间带、价带独立的准费米能级,避免因引入量子点造成电池开路电压下降.