自组织量子环是一种新近才被发现的纳米结构.它们是首先在Ⅲ-Ⅴ族材料中通过在量子点上覆盖一薄层的衬底材料得到的.我们首先在一定温度下在Si(100)衬底上通过在Ge量子点上覆盖一薄层的Si得到了SiGe自组织量子环.原子力显微镜观察显示了从量子点到量子环的转变.在Si覆盖层厚度小于2 nm时,量子点高度减少,底边长度增加.在一定厚度的Si的覆盖条件下,量子点转变成了量子环.该文分析讨论了这种从量子点向量子环转变的机制.我们认为,Si的覆盖层使得量子点及其周围的应变重新分布.应变能以及680℃高温下Ge的强烈的扩散在这个过程中起着重要的作用.从以上的结果出发,我们对温度以及覆盖层厚度很薄时对量子环形成的影响进行了研究.在覆盖前,我们制备了均匀性较好的穹形量子点.原位的保持温度增加了量子点的均匀性.在较低的400℃温度下,覆盖了0.32 nm和0.64 nm Si层后,除了大小稍微有些改变外岛依然保持穹顶形.这时扩散和SiGe元素的互混被抑制了.在较高的640℃温度下,覆盖了几个原子层后,量子点从穹顶形转变成了金字塔形.穹顶形的岛在覆盖了0.32 nm厚的Si后,岛的底部呈矩形,岛成为由{103}的晶面包围的金字塔状,而增加覆盖层到0.64 nm时,岛成为被指数为{105}的晶面包围的金字塔状.这表明Ge的扩散在通过覆盖形成量子环的过程中是非常关键的因素.掠入射X射线衍射实验结果印证了这一结论.第一次观察到了由{103}面围成的(亚)稳定的金字塔形岛.通过对SiGe体系的{105}和{103}晶面的研究,我们认为这一(亚)稳定状态的出现与岛核心部分处于应变状态,岛表面的SiGe互混,Ge的表面偏析以及{103}面的表面再构有关.