原子探针构成分析与等向量子点阵列的原位电子结构

浓密的半导体量子点阵列目前用于高效量子点激光器，以实现数据通信等应用。传统上，此类量子纳米结构的电子性质被视为孤立体系，邻近量子点及其覆盖层之间的混合程度尚未得到探讨。本文利用原子探针断层扫描显微镜和透射电子显微镜揭示了高密度等向 InAs/GaAs 量子点阵列的三维成分轮廓。亚纳米尺度的成分数据用于构建三维局部能带结构，并通过有限元方法模拟稠密量子点阵列中的电子本征态。此原位电子模拟结果表明，邻近量子点及其覆盖层之间存在高度混合，与传统上对孤立纳米结构的认识截然不同。模拟得到的跃迁能与低温光致发光谱进行比较。该工作对于量子点激光器的设计具有重要意义，为在量子点激光器及其他量子纳米结构中工程化阵列效应铺平了道路。