Structural Characteristics on InAs Quantum Dots multi-stacked on GaAs(100) Substrates

The InAs self-assembled quantun dots (SAQDS) were grown on a GaAs(100) substrate using a molecular beam epitaxy (MBE) technique. The InAs QDs were multi-stacked to have various layer structures of 1, 3, 6, 10, 15 and 20 layers, where the thickness of the GaAs spacer and InAs QD layer were 20 monolayers (MLs) and 2 MLs, respectively. The nanostructured feature was characterized by photoluminescence (PL) and scanning transmission electron microscopy (STEM). It was found that the highest PL intensity was obtained from the specimen with 6 stacking layers and the energy of the PL peak was split with increasing the number of stacking layers. The STEM investigation exhibited that the quantum dots in the 6 stacking layer structure were well aligned in vertical columns without any deflect generation, whereas the volcano-like deflects were formed vertically along the growth direction over 10 periods of InAs stacking layers.

분자선에피택시법에 의하여 GaAs(100)기판 위에 InAs 자발형성양자점을 성장하였다. InAs 양자점은 1, 3, 6, 10, 15 및 20층 등으로 다양하게 적층되어졌고, GaAs 층과 InAs 양자점 층은 각각 20 MLs와 2 MLs의 두께를 갖도록 하였다. 이 양자점의 나노구조적 특성은 PL과 STEM을 사용하여 분석하였다. 가장 높은 PL 강도는 6층의 적층구조를 갖는 시편에서 나타났고 PL 피크의 에너지가 적층회수가 증가함에 따라 분리됨을 알 수 있었다. STEM분석결과, 6충의 적층구조에서는 결함이 거의 없이 수직으로 형성된 구조를 보여준 반면에 10층 이상의 적층구조를 가질 때 그 성장 방향에 따라 volcano형상을 갖는 결함이 수직하게 성장되어졌다.