稀释磁性半导体

稀释磁性半导体是指Ⅰ—Ⅵ族、Ⅳ—Ⅵ族、Ⅱ—Ⅴ族或Ⅲ—Ⅴ族化合物中,由磁性过渡族金属离子或稀土金属离子部分地替代非磁性阳离子所形成的新的一类半导体材料。这类材料的突出特点是磁性离子磁矩和能带电子自旋之间存在交换相互作用。由此引起材料性质发生一系列重要变化。本文系统介绍这类材料的各种物理性质,包括能带结构,ｓｐ—ｄ和ｄ—ｄ交换作用,磁性质和自旋玻璃特性,光学和磁光性质,输运特性等。最后简单介绍这类材料的应用前景。     

Ⅱ-Ⅵ族半导体激光器的新材料——ZnO量子点

介绍了研制Ⅱ－Ⅵ族半导体激光器方面的一个新途径－－自组织生长ＺｎＯ量子点微晶结构、ＺｎＯ已经实现了室温下光泵激发的受激发射,它将是继Ⅱ－Ⅵ族硒化物、Ⅲ－Ⅴ经物之后的又一种半导体激光器材料。     

Ⅱ－Ⅵ族半导体研究概观

回顾了Ⅱ－Ⅵ族半导体材料的研究状况．结合国际上的最新研究动态，总结出Ⅱ－Ⅵ族半导体材料研究的主要方向：（１）ｐ型掺杂研究；（２）ｐ型Ⅱ－Ⅵ族半导体的欧姆接触；（３）Ⅱ－Ⅵ族外延结构中的电子、激子与增益；（４）量子线、量子点及稀磁半导体。     

Ⅱ—Ⅵ族半导体研究概观

回顾了Ⅱ－Ⅵ族半导体材料的研究状况。结合国际上的最新研究动态，总结出Ⅱ－Ⅵ族半导体材料研究的主要方向：（１）ｐ型掺杂研究；（２）ｐ型Ⅱ－Ⅵ族半导体的欧姆接触；（３）Ⅱ－Ⅵ族外延结构中的电子，激子增益；（４）量子线，量子点及稀磁半导体。     

基于Ⅲ-Ⅴ与Ⅱ-Ⅵ族半导体材料色散特性的高灵敏度慢光干涉仪

分析了Ⅲ-Ⅴ与Ⅱ-Ⅵ族半导体材料的光学特性,证明半导体慢光介质不但可以提高干涉仪的光谱灵敏度,而且可以获得远大于气体慢光介质的工作光谱范围.实验证明,基于慢光介质GaAs的干涉仪光谱灵敏度相对于传统的干涉仪提高约3.2倍. 关键词： 干涉仪 非线性光学 Ⅲ-Ⅴ与Ⅱ-Ⅵ族半导体材料     

Cu2ZnSnS4类四元硫族半导体的理论研究——以二元、三元、四元半导体的演化为思路

在过去60多年中,人们对半导体的研究集中在一元、二元和三元半导体方面,最近,出于寻找新型廉价、环保、高效光伏转换材料的需要,Cu2ZnSnS4类Ⅰ2-Ⅱ-Ⅳ- Ⅵ4型四元硫族半导体吸引了人们越来越多的关注,它在光催化和热电等多方面的应用也不断被发掘.然而,对于这类四元半导体的基本性质,如晶体结构和电子结构,人们知之甚少,很多研究还停留在经验阶段.文章首先简要回顾了这类半导体的由来和在应用方面的最新进展,然后详细介绍了文章作者对这类四元半导体的第一性原理计算研究工作的进展,其中包括:系统研究了这类硫族半导体在从二元向三元再向四元的演化过程中晶体结构和电子能带结构变化的规律,总结了元素成分对其影响的一般趋势,并结合实验结果分析了这类四元半导体晶格结构表征和带隙测量中易于出现的混淆;文章作者还以Cu2ZnSnS4为例,考察了这类四元化合物相对二元、三元化合物的相稳定性和本征缺陷性质.文章介绍的研究结果将为一系列Ⅰ2-Ⅱ-Ⅳ- Ⅵ4型四元半导体的深入研究提供基础.     

纳米微晶结构ZnO及其紫外激光

本文介绍了近年来研制Ⅱ Ⅵ族半导体激光器的一个新的途径———ZnO的纳米微晶结构。它分为两大类别 :即六角柱形蜂巢状结构和粉末状颗粒结构。都已在近紫外波段实现了室温下光泵激发的受激发射。它将是继Ⅱ Ⅵ族硒化物和Ⅲ Ⅴ族氮化物之后的新型半导体激光器材料。     

纳米微晶结构ZnO及其紫外激光

本介绍了的年来研制Ⅱ-Ⅵ族半导体激光器的一个新的途径——ZnO的纳米微晶结构。它分为两大类别：即六角柱形蜂巢状结构和粉末状颗粒结构。都已在近紫外波段实现了室温下光泵激发的受激发射,它将是继Ⅱ-Ⅵ族硒化物和Ⅲ-Ⅳ氮化物之后的新型半导体激光器材料。     

半导体异质结(111)面的界面偶极子及其对能带偏移的影响

本文采用紧束缚的界面键极性模型(interface-bond-polarity-model),计算了匹配的半导体异质结(111)面的界面偶极子,并将计算结果与(110)和(001)面的结果进行了比较,讨论了界面取向和界面成分对偶极子的影响。结果表明,对于两边同是Ⅲ-V族半导体或同是Ⅱ-Ⅵ族半导体的异质结,界面偶极子几乎不依赖于界面的取向和界面的组成,因此,能带偏移也基本上是各向同性的。对于两边由不同类型半导体组成的异质结,如Ⅱ-Ⅵ/Ⅲ-Ⅴ体系、Ⅲ-Ⅴ/Ⅳ和Ⅱ-Ⅵ/Ⅳ体系,混和的阴离子(111)界面给出的偶极子小于零,而混和的阳离子(111)界面给出的偶极子大于零,二者的平均值等于中性的(110)界面的偶极子。 关键词：     

实现Ⅱ—Ⅵ族半导体蓝色激光器的新途径

介绍了一种以ＢｅＭｇＺｎＳｅ与ＺｎＳｅ组成的量子阱发光二极管的结构、性能和特点、它有可能是实现长寿命Ⅱ－Ⅵ族半导体蓝色激光器的一条新途径。     

TM掺杂的Ⅲ-Ⅴ族稀磁半导体电磁性质的第一原理计算

使用基于自旋局域密度泛函理论的第一性原理方法对3d过渡金属(TM=V，Cr，Mn，Fe，Co和Ni)掺杂的Ⅲ-Ⅴ族半导体(GaAs和GaP)的电磁性质进行了计算.结果发现：用V，Cr和Mn掺杂时体系将出现铁磁状态，而Fe掺杂时将出现反铁磁状态，Co和Ni掺杂时，其磁性则不稳定.其中，Cr掺杂的GaAs和GaP将可能是具有较高居里温度的稀磁半导体(DMS).在这些DMS系统中，V离子的磁矩大于理论期待值，Fe，Co和Ni离子的磁矩小于理论期待值，Cr和Mn离子的磁矩与期待值的差距取决于晶体的对称性以及磁性离子的能带分布.此外，使用Si和Mn共同对Ⅲ-Ⅴ族半导体进行掺杂，将有利于DMS表现为铁磁状态，并可以使体系的T_C进一步提高. 关键词： 稀磁半导体 过渡金属 掺杂 共掺杂     

氧化物稀磁半导体的研究进展

稀磁半导体是一种能同时利用电子的电荷和自旋属性,并兼具铁磁性能和半导体性能的自旋电子学材料。本文主要介绍ZnO、In2O3等氧化物稀磁半导体的研究进展,一是从实验角度介绍其制备、结构、磁性、电输运性质等特性;二是从理论角度对其磁交换能、电子结构、居里温度和磁性产生的机制进行阐述;三是在稀磁半导体的基础上进一步延伸,介绍其相关的异质结构的磁电阻效应,并在文章的最后对氧化物稀磁半导体的研究进行总结和展望。     

Ⅳ-Ⅵ族半导体材料磁场下的红外介电函数

给出了经典极限下多能谷Ⅳ-Ⅵ族化合物半导体在磁场下的红外介电函数的一般解析表达式,并通过与k·P模型的结合给出了红外介电函数的半经典处理途径。通过对典型Ⅳ-Ⅵ族化合物半导体材料PbTe红外介电函数的计算,讨论了能带非抛物性和载流子浓度在多能谷体系中的分布效应对红外介电函数的影响。 关键词：     

在Al2O3衬底上GaN的APMOCVD生长

含氮Ⅱ一Ⅴ族化合物(包括GaN、AIN、InN和GaAIN)是直接带隙半导体材料,它们的禁带宽度可以从1.9eV到6.2eV,是目前最重要的蓝光半导体材料,不仅适合制作从可见光到紫外波段的光电器件,例如蓝光发光二极管、激光器和光电探侧器,而且可用于制作耐高温、大功率的电子器件.特别是利用APMOCVD技术在蓝宝石衬底上制备GaIV单晶膜取得突破性进展,并且制作了高亮度发光二极管后[1],Ⅱ-Ⅴ族含氮化合物半导体材料受到广泛重视.     

闪锌矿结构AlN、AlP、AlAs和AlSb电子结构和光学性质的第一性原理研究

本文采用基于密度泛函理论下的第一性原理平面波赝势从头算量子力学方法,对闪锌矿结构AlN、AlP、AlAs和AlSb的电子结构和光学性质进行了研究。分析比较了这些化合物的能带结构、态密度、介电函数及折射率等性质,总结Al与不同Ⅴ族元素形成化合物时的性质变化规律。结果表明,四种材料有着相似的能带结构,都是间接带隙宽禁带半导体,但是在导带底AlN的能态结构与其它三种材料明显不同。随着从AlN到AlSb的变化,光学性质曲线发生红移。     

稀磁半导体的研究进展

本文主要介绍了III-V族稀磁半导体(Ga,Mn)As的研究进展,包括(Ga,Mn)As的生长制备、基本磁性质、磁输运特征、磁光性质、磁性起源、相关的异质结构和自旋注入等,同时还简单介绍了其它稀磁半导体如IV族、III-VI族和IV-VI族等稀磁半导体的研究进展,在文章的最后描述了理想的稀磁半导体应该具备的特征以及对未来的展望。     

稀磁半导体的研究进展

本文主要介绍了III-V族稀磁半导体(Ga,Mn)As的研究进展,包括(Ga,Mn)As的生长制备、基本磁性质、磁输运特征、磁光性质、磁性起源、相关的异质结构和自旋注入等,同时还简单介绍了其它稀磁半导体如IV族、III-VI族和IV-VI族等稀磁半导体的研究进展,在文章的最后描述了理想的稀磁半导体应该具备的特征以及对未来的展望。     

宽带Ⅱ-Ⅵ族半导体及其低维结构的生长和光学性质研究进展

本文系自1979年以来，宽带Ⅱ-Ⅵ族半导体研究组取得的主要研究成果的简要介绍。取得的主要研究成果可分为如下六个方面：第一，系统地研究了宽带Ⅱ-Ⅵ族半导体在电场激发下的自由激子发射；第二，创造性地提出并实 利用宽带Ⅱ-Ⅵ族超晶格的室温激子效应来实现在蓝绿区快响应的光学双稳的物理思想；第三，深入研究了宽带Ⅱ-Ⅵ族超晶格中的激子行为以及激子与元激发态的相互作用，为利用激子获得有效蓝色自发和受激发射提供物理基础和实验途径；第四，研究了ZnSe基非对称双量子阱和组合超晶格中激子的隧穿以及激子的自发和受激发射；第五，CdSe和ZnSeS自组装量子点的生长及其形成机理；第六，ZnO薄膜的生长及其紫外发射特性。     

CuI微晶掺杂硅酸盐玻璃对Nd:YAG激光器腔内自由振荡的脉宽压缩效应

ＣｕＩ微晶掺杂硅酸盐玻璃对ＮｄＹＡＧ激光器腔内自由振荡的脉宽压缩效应陈红兵华仁忠朱从善干福熹（中国科学院上海光学精密机械研究所，上海２０１８００）半导体微晶掺杂玻璃是近年来新型纳米材料研究的热点。迄今已有对ＣｄＳｅｘＳ１－ｘ、ＣｕＣｌ等Ⅱ－Ⅵ族、Ⅰ－...     

沸石分子筛中半导体量子纳米团簇的组装及应用前景

在沸石分子筛中可以形成稳定的，分子尺寸的半导体团族，这类团族具有单相性，均匀性好的特点，并可形成三维量子超晶格结构。本文简单介绍沸石分子筛的结构及反应性之后，对团族的组装技术及表征方法进行了详细的讨论，对半导体团族的特征，性质及应用前景进行了较系统的论述。并指出了这类团族材料应用存在的问题及发展方向。