有机半导体异质界面电荷传输解析模型研究

有机半导体多层薄膜器件的性质很大程度上由有机-有机界面的传输性质所决定，但是现有的关于有机-有机界面的分析模型很难适用于实际器件的模拟.以Miller-Abrahams跳跃传导理论为基础，充分考虑有机-有机界面和金属-有机界面性质的不同，建立了一个新的描述有机-有机异质界面电荷传输的解析模型.结果表明有机异质界面的载流子传输不仅取决于界面的肖特基势垒，而且还取决于界面附近两边的电场强度和载流子浓度.此模型可用于有机半导体多层薄膜器件的电流密度、电场分布和载流子浓度分布的自洽计算. 关键词： 有机半导体 界面 载流子传输     

存储器用铁电薄膜及电极材料的研究

铁电体独特的自发电极化双稳性质和非线性光学性质使其在光电子器件中得到广泛应用．为了实现器件的小型化和与微电子、光电子工艺兼容，铁电薄膜已成为一个研究热点．自发电极化的大小和取向以及外电场、缺陷和铁电薄膜／电极界面与自发电极化的交互作用决定了铁电薄膜的性质和服役行为．文章以铁电存储器和光电子器件应用为背景，选择了具有重大应用前景的Bi4-xLaxTi3O12（BLT）、SrBi2Ta2O9（SBT）、PbZrxTi1-xO3（PET）和LiNbO3（LN）铁电薄膜以及相关的La（Sr，Co）O3（LSCO）和LaNiO3（LNO）等电极材料为研究对象，研究了缺陷电荷和电畴的交互作用和它们在交变外电场中的动力学行为，探明了铁电薄膜疲劳现象的物理本质；从晶格结构与缺陷的观察研究入手，探索了材料铁电性质的起源和优化材料铁电性质的途径；从铁电薄膜／电极界面结构与性质的研究入手，寻找更有效、更稳定的电极材料与结构，从而为器件应用打下了基础；在研究外电场对铁电薄膜生长机制影响的基础上，找到了利用外电场调控铁电薄膜结构的新途径，发展了新的、与半导体器件和光电子器件工艺兼容的制膜方法．     

氧化物薄膜研制中的电子能谱技术

随着科学技术的不断发展，人们正在寻求更新的实用材料．金属氧化物，包括金属氧化物薄膜的各种实用材料，在工业界、信息产业界和能源开发等方面的应用前景，早已引起国内外学者的极大关注．例如，由于氧化物具有各种特殊的介电和光学性质，研究和开发基于氧化物薄膜的气敏材料非常热门．如何制备出有实用价值的各种薄膜材料，是科学家们一直关心和深入研究的课题．电子能谱技术在各种材料的基础研究和实际应用中起着重要的作用．本文以有序金属氧化物薄膜研制为例，简要评述了电子能谱技术（包括X射线光电子能谱（XPS），紫外光电子能谱（UPS），俄歇电子能谱（AES）和高分辨电子能量损失谱（HREELS）），以及低能电子衍射（LEED）等技术在氧化物薄膜材料制备和表征中的应用．     

电场热处理条件下TiO2薄膜的晶化行为研究

利用溶胶-凝胶法和电场热处理工艺在玻璃表面制备出一层TiO₂薄膜，采用DTA ，Raman光 谱，XRD和AFM等测试手段分析了TiO₂薄膜在电场热处理过程中的晶化行为.然后 在理论上 分析了外电场对TiO₂薄膜热处理过程的影响，提出了通过引入外电场促进TiO2薄膜从无 定形到锐钛矿的相转变的方法.通过甲基橙水溶液的光催化降解实验表明：在520℃电场热处 理条件下的TiO₂薄膜的光催化效率高于未引入电场热处理的TiO₂薄 膜. 关键词： 薄膜 晶化 电场 2')" href="#">TiO₂     

一种新的制备ZnO纳米粒子的方法--阴极电沉积法

用阴极电沉积法制备高质量ZnO纳米薄膜，电沉积采用含有不同浓度的ZnCl2的非水二甲基亚砜溶液做电解液，室温下恒流沉积，得到纳米ZnO薄膜。研究了ZnCl2浓度对薄膜结构和光学性质的影响。沉积薄膜的ZnO粒径尺寸分别为9．8，10．4，14．5nm。随着ZnCl2浓度的增加而增大。薄膜的可见光致发光谱以紫外的自由激子发射为主。研究表明：以浓度为0.03mol/L的ZnCl2电解液制备的ZnO薄膜光学性质最好。     

电场热处理条件下TiO2薄膜的晶化行为研究

利用溶胶-凝胶法和电场热处理工艺在玻璃表面制备出一层TiO2薄膜,采用DTA,Raman光谱,XRD和AFM等测试手段分析了TiO2薄膜在电场热处理过程中的晶化行为.然后在理论上分析了外电场对TiO2薄膜热处理过程的影响,提出了通过引入外电场促进TiO2薄膜从无定形到锐钛矿的相转变的方法.通过甲基橙水溶液的光催化降解实验表明:在520℃电场热处理条件下的TiO2薄膜的光催化效率高于未引入电场热处理的TiO2薄膜.     

EACVD低温合成金刚石薄膜中非线性电场的数值模拟

采用蒙特卡罗模拟方法,研究了电子辅助热丝化学气相沉积(EACVD)技术低温合成金刚石薄膜过程中反应区的非线性电场分布.结果表明:阳极基片附近反应区电场的空间分布按指数规律变化,在一定的偏压条件下,随着气压的变化阳极附近将出现反向电场,对于金刚石薄膜的低温合成中的正离子分子,该反向电场起重要作用.     

节瘤缺陷激光损伤的研究进展

在近红外反射类激光薄膜中,节瘤缺陷是引起薄膜激光损伤的主要因素。为了提高激光薄膜的损伤阈值,对节瘤缺陷及其损伤特性进行研究具有重要意义。从真实节瘤缺陷和人工节瘤缺陷两个方面介绍节瘤缺陷的研究进展。基于真实节瘤缺陷的研究,建立了节瘤缺陷的结构特征,形成了节瘤缺陷损伤特性和损伤机制的初步认识,利用时域有限差分法(FDTD)模拟了电场增强,初步解释了节瘤缺陷的损伤机制,发明了抑制节瘤缺陷种子源的方法和激光预处理技术,减少了节瘤缺陷,提高了薄膜损伤阈值。但是真实节瘤缺陷的性质,如种子源尺寸、吸收性以及位置深度等,都难以控制和预测,难以开展节瘤缺陷损伤特性的系统和量化研究,致使关于节瘤缺陷损伤的科学认识尚有不足。基于人工节瘤缺陷的研究,可以实现节瘤缺陷损伤特性的系统、量化甚至单一因素研究,极大地提高了实验研究的效率和可靠性,获得了一系列定量损伤规律。人工节瘤缺陷的高度受控性使实验研究与理论模拟的可靠对比成为可能,人工节瘤缺陷的损伤形貌和FDTD电场模拟的直接比较实验不仅验证了时域有限差分法(FDTD)模拟电场的正确性,也进一步明确了电场增强是诱导节瘤缺陷损伤的主要机制。对节瘤缺陷的损伤机制有了更为深刻的认识后,人们开始调控节瘤缺陷的电场增强效应提高节瘤缺陷的损伤阈值,发展了宽角度反射薄膜技术和节瘤缺陷平坦化技术,抑制电场增强,提高损伤阈值。这扩展了控制节瘤缺陷的思路和方法,从原来单一的去除节瘤缺陷到调控节瘤缺陷,为进一步提高薄膜的损伤阈值开辟了新的方向和途径。     

激光入射角度对薄膜热场分布影响的数值分析

在多层介质薄膜中，激光的入射方式是影响薄膜抗损伤能力的关键因素之一.提出了一种模拟锥角高斯光入射多层介质薄膜后电场和热场分布的方法.该方法能够分析薄膜中高斯光各个角谱分量叠加形成的电场分布，进而得到由于薄膜本征吸收产生的热量沉积以及薄膜内部的温度场分布.针对中心波长为4.3 μm的中红外高反膜进行了分析，给出了高反膜系的温升峰值随激光入射角度和偏振态的变化.结果表明：对于s偏振光，斜入射时膜系的最高温升峰值高于垂直入射峰值，而p光的结果则相反.此种模拟方法克服了原有方法对激光入射角度的限制，较好地反映出斜入射情况下激光偏振态对薄膜损伤的影响. 关键词： 多层介质薄膜 高斯光 热过程 数值分析     

高频溅射生长ZnS∶Tb，F薄膜的结构与发光

本文采用Ｘ射线衍射和阴极射线发光技术对溅射法生长的ＺｎＳ∶Ｔｂ，Ｆ薄膜的发光光谱和薄膜的微观结构进行了研究，得出了激晶薄膜的晶粒尺寸与发光强度的关系．讨论了稀土离子的价态对掺杂稀土微晶薄膜的发光性质与晶粒尺寸的关系的影响．     

低电场下LiNbO3薄膜在非晶衬底上的取向生长

报道了外加低电场和衬底温度对脉冲激光淀积法制备的LiNbO₃薄膜取向的影响.在衬底温度为600℃和外加电场为7V/cm的条件下，在石英玻璃等非晶态衬底上获得了完全(001)取向的LiNbO₃薄膜.在对具有自发极化的LiNbO₃在电场作用下成核生长机制和温度对LiNbO₃自发极化强度的影响进行分析的基础上，给出了低电场诱导铁电薄膜取向生长的物理依据. 关键词：     

基于NbN，AIN技术的体声波器件研究

体声波滤波器由于其低插损、小尺寸、高带外抑制等特性，随着第三代移动通信以及蓝牙技术的发展而得到广泛研究，而MEMS技术和压电薄膜制备技术的进一步发展使高性能的体声波滤波器制作成为可能．我们以单晶MgO作为器件衬底，MgO/NbN多层结构作为AIN薄膜体声波器件的反射器，NBN／AIN／NbN三层结构为谐振器．在这样的多层结构的设计中由于各种材料之间的晶格失配小，可以获得从几十纳米到几百纳米厚度不等的单晶AIN薄膜．通过控制AIN薄膜和NbN薄膜的不同厚度，可以获得不同频段范围的谐振器．压电薄膜的质量，以及体声波在多层结构界面上的能量损耗，直接影响到谐振器电学性能．基于AIN材料的压电性能，设计了NBN／AIN／NBN三层结构的谐振器，并进行了数值模拟．     

基于流体动力学模型的2维砷化镓金属半导体场效应管数值模拟

 介绍了用于描述工作在高频强电场条件下的亚微米半导体器件的流体动力学模型，并讨论了为求解流体动力学模型所采用的算子分裂方法和有限体积法。使用流体动力学模型，对亚微米GaAs金属半导体场效应管器件进行了2维数值模拟，得到了该器件的I-V曲线、电子密度分布和电子温度分布。数值模拟结果表明，器件栅极电压越负，肖特基结的耗尽层越厚，源漏电流越小；在耗尽层内电场最强处，电子温度达到4 000 K;在强电场下，电子温度将严重偏离晶格温度，形成所谓热电子。     

电场作用下反式聚乙炔中孤子输运的数值计算

对于有电场存在下的反式聚乙炔单链中的孤子运动，用SSH模型引入电场项，通过数值计算，对孤子在电场下的运动规律进行了模拟．得到孤子在电场下沿链匀速运动的结论，     

碱金属原子量子亏损的微扰WKB计算

提出一个新的点电荷模型，用以模拟碱金属原子中原子实的电场性质，并用微扰ＷＫＢ法给出了量子亏损Δ的计算式。此式可反映量子亏损的实验规律。以锂、钠为例，对理论值和实验值的变化趋势进行了比较和讨论。     

演示电场和电场力的简单实验

高中物理课本对于电场概念的引入很突然：“电荷之间的相互作用是通过电场发生的，只要有电荷存在，电荷周围就存在着电场．电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力．”为增强同学们的感性认识，笔者设计了一个很简单的实验以便同学们直观地感受电场的存在及其特性。     

光学薄膜的电场分布与光学损耗

本文采用菲涅尔系数矩阵法计算了光学薄膜的电场分布.基于电场分布,改进设计了常规的减反射膜、高反射膜和干涉滤光片.这些设计例子充分说明了薄膜的电场分布与光学损耗的关系.通过修改电场分布或减小膜层和界面上的缺陷,可以明显地抑制损耗,从而为设计低损耗的优质薄膜提供了有效的方法.     

圆形平板电极与薄膜层叠结构的沿面闪络性能

强电磁脉冲模拟装置中用于脉冲压缩的陡化电容器常采用电极与薄膜介质层叠的结构，其主要绝缘失效模式为沿面闪络。采用圆形平板电极，在SF₆绝缘环境中和加载电压为前沿约30 ns的纳秒脉冲电压的条件下，实验研究了陡化电容器关键结构参数和气压对沿面闪络性能的影响。结果表明:（1）电极厚度、气隙和表面涂覆均不能明显改变层叠结构的沿面闪络电压；（2）气压可以提高层叠结构的沿面闪络性能，但是存在饱和趋势；（3）薄膜介质层数与沿面闪络电压近似线性比例关系；（4）增长薄膜介质伸出长度能显著提高沿面闪络电压。基于流注理论对上述结果进行了探讨，认为极不均匀场中，闪络起始主要由高场强区域决定，但是闪络通道的形成和发展主要由闪络路径上的背景电场决定，因此减小层叠结构三结合点处电场对闪络性能影响不大，但减小闪络通道发展路径上的背景电场，可以有效提高层叠结构的沿面闪络电压。     

P(VDF-TrFE)铁电聚合物薄膜不对称铁电开关现象

报道了铁电聚合物薄膜中观测到的不对称铁电开关双峰现象．当薄膜被略低于其矫顽场的电场极化时可观测到铁电开关双峰,当进一步连续施加超过矫顽场的电场后这一开关双峰现象消失．用空间电荷的注入和再分布模型对这一不对称现象进行了探讨．     

讲授电场强度和电势的一点体会

讲授电场强度和电势的一点体会尤霞光（郑州电力高等专科学校４５０００４）电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场表现出力和能的性质，为了描述电场的性质，引人了电场强度和电势这两个概念．１电场强度如图，设＋Ｑ为场源电荷，现把一电量为ｑ的正检验电荷分别放在＋...