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InGaAsGaAs应变脊形量子线分子束外延非平面生长研究
近年来，量子线结构在光电器件领域中得到广泛关注，特别是应变量子线（strainedquantumwire）结构因其较大的能带差和兼具二维量子阱和零维量子点的量子限制效应，展现出更好的性能。应变量子线的制备方法包括立体外延、分子束外延、金属有机气相沉积等，其中分子束外延技术（molecularbeamepitaxy，MBE）是制备高质量应变量子线的一种有效方法。在MBE过程中，通常采用平面生长方法显示出应变量子线的形态，而非平面生长方法（non-planargrowth）对于制备新型的量子线结构起着重要作用。
本文将介绍应变脊形量子线分子束外延非平面生长的研究进展，主要集中在采用InGaAs/GaAs体系，发展非平面生长方式制备应变量子线的情况。
非平面生长是相对于平面生长（planargrowth）的一种外延方式，可以通过在异质结界面采用正交于界面方向的应变来引导材料在纵向上生长，从而形成精密的非平面结构。应变脊形量子线是非平面生长的一种具体类型，在InGaAs/GaAs体系中进行非平面生长过程时，会出现源自异质界面的生长晶体面扭曲。形成周期性的2D锯齿形结构，这种结构在GaAs衬底上的非平面生长，在两个方向上都受到限制。
应变脊形量子线的制备通常采用以下生长方式：
1.制备GaAs/AlGaAs异质结构
2.在GaAs表面制备大小为几纳米的压应变层
3.压应变层上生长InGaAs，使其在相反方向上发生压缩应变
4.InGaAs/GaAs口袋异质结在GaAs表面的悬崖上形成
5.在悬崖列上生长GaAs，使其不断延伸成单线，即形成应变脊形量子线。
在实验过程中，通过调整生长条件，尤其是生长温度和速度的变化，来控制非平面结构的锯齿形态和尺寸，达到精密调控单量子线的宽度和高度。
研究表明，用非平面生长制备的应变量子线相对于平面生长制备的应变量子线具有更好的光学和电学性能。非平面生长制造的应变脊形量子线比平面生长方式更能有效地改善载流子迁移率。由于非平面生长中完整的应变脊形量子线仅受到部分界面失配的影响，因此较有利于光子晶体的形成，并且能够更理想地吸收光通过引导模式劈裂受激辐射（stimulatedemission）获得更高的辐射增益。在应用领域中，非平面结构的应变量子线已经被展现在激光器和探测器中，表现出了良好的性能。
总之，应变脊形量子线分子束外延非平面生长是一种有效的量子线结构制备方法。通过调制异质结界面的应变引导型材料的非平面生长，可以获得更好的光学和电学功能。考虑到其潜在的应用性能和趋势，非平面生长方法是一个有前途的研究领域。