低能沟道效应及其应用

带电粒子在晶体中的运动会受到沟道效应和阻塞效应的强烈影响。本文评述了能量为Mev的质子和氦离子在晶体中的沟道效应及其在固体物理、半导体物理、表面物理和原子物理中的应用,同时也叙述了我们实验室在近几年来得到的各种实验结果。     

低能沟道效应及其应用

带电粒子在晶体中的运动会受到沟道效应和阻塞效应的强烈影响。本文评述了能量为Mev的质子和氦离子在晶体中的沟道效应及其在固体物理、半导体物理、表面物理和原子物理中的应用,同时也叙述了我们实验室在近几年来得到的各种实验结果。     

沟道效应在粒子物理中的应用

本文综述有关利用沟道效应技术从事粒子物理实验的可能性。讨论课题包括短寿命粒子的触发系统,重味粒子磁矩的测量;应用阻塞技术测量粒子寿命;沟道辐射用于粒子识别;光子束,带电粒子束的弯曲和聚焦;晶体中的Primakoff效应;生成沟道效应;以及用于长基线中微子振荡实验的粒子束。     

沟道效应在粒子物理中的应用

本文综述有关利用沟道效应技术从事粒子物理实验的可能性。讨论课题包括短寿命粒子的触发系统,重味粒子磁矩的测量;应用阻塞技术测量粒子寿命;沟道辐射用于粒子识别;光子束,带电粒子束的弯曲和聚焦;晶体中的Primakoff效应;生成沟道效应;以及用于长基线中微子振荡实验的粒子束。     

弯晶沟道的混沌行为

本文预言了在周期场作用下,弯晶沟道的混沌行为。分析了系统的全局分叉性质和出现Smale马蹄的参数条件,指出系统通向混沌的过程就是粒子的退道过程,而相的沟道效应和沟道辐射都将表现出内在的随机性,为定量解释沟道效应和沟道辐射的某些特征提供了一种可能的理论分析。 关键词：     

堆叠栅介质对称双栅单Halo应变Si金属氧化物半导体场效应管二维模型

提出了一种堆叠栅介质对称双栅单Halo应变Si金属氧化物半导体场效应管(metal-oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET)新器件结构.采用分区的抛物线电势近似法和通用边界条件求解二维泊松方程,建立了全耗尽条件下的表面势和阈值电压的解析模型.该结构的应变硅沟道有两个掺杂区域,和常规双栅器件(均匀掺杂沟道)比较,沟道表面势呈阶梯电势分布,能进一步提高载流子迁移率;探讨了漏源电压对短沟道效应的影响;分析得到阈值电压随缓冲层Ge组分的提高而降低,随堆叠栅介质高k层介电常数的增大而增大,随源端应变硅沟道掺杂浓度的升高而增大,并解释了其物理机理.分析结果表明:该新结构器件能够更好地减小阈值电压漂移,抑制短沟道效应,为纳米领域MOSFET器件设计提供了指导.     

掺杂超晶格量子阱的沟道效应与沟道辐射

 分析了超晶格量子阱的沟道效应和沟道辐射,利用正弦平方势描述了掺杂超晶格量子阱沟道粒子的运动行为,并在经典力学框架内,把粒子的运动方程化为摆方程。用Jacobian椭圆函数和椭圆积分解析地给出了系统的解和粒子运动周期,导出了量子阱沟道辐射的辐射强度和辐射能量。结果表明,对于能量为100 MeV左右的电子,辐射能量可达keV量级（X能区）。指出了用量子阱沟道辐射作为X激光或γ激光的可能性。     

沟道效应的运动阻尼与系统走向混沌的临界特征

利用正弦平方势,把粒子运动方程化为具有运动阻尼和周期调制的摆方程.利用Melnikov方法分析了系统的全局分叉和混沌行为，指出了沟道辐射本底增强和沟道效应的无规行为与混沌之间的相关性. 关键词： 沟道效应 摆方程 分叉 混沌     

半导体电子态理论简介(Ⅱ)

三、半导体表面 半导体表面研究的现象包括理想表面,表面的弛豫和重构,以及表面吸附等.理想表面是假设晶体断裂后,它的表面原子的排列和晶体内部相同.实际情况往往不是这样,由于在表面上原子所受的力与晶体内部不同,它的运动自由度又较大,因此往往会发生表面原子位移.如果这种位移不破坏晶体平行于表面的平移对称性,则称为弛豫;如果破坏了这种平移对称性,并形成一种新的平移对称性,则称为重构. 由于半导体表面的存在,晶体在表面方向上的平移对称性被破坏了,但仍保留平行方向的平移对称性.根据布洛赫原理,平行方向的波矢k　仍是一守恒理,但在…     

沟道辐射

最近,人们发现,带电轻粒子在晶体沟道中运动发射与相干韧致辐射既有联系又有本质区别的新的辐射—沟道辐射。这种强度大、单色性好、高度定向且极化的辐射具有重要的理论和实验研究价值。本文讨论了沟道辐射的主要特征、实验进展状况、结果和装置及其可能的应用。并与其他有关辐射现象作了比较。     

沟道辐射

最近,人们发现,带电轻粒子在晶体沟道中运动发射与相干韧致辐射既有联系又有本质区别的新的辐射—沟道辐射。这种强度大、单色性好、高度定向且极化的辐射具有重要的理论和实验研究价值。本文讨论了沟道辐射的主要特征、实验进展状况、结果和装置及其可能的应用。并与其他有关辐射现象作了比较。     

高k栅介质GeOI金属氧化物半导体场效应管阈值电压和亚阈斜率模型及其器件结构设计

通过求解沟道与埋氧层的二维泊松方程,同时考虑垂直沟道与埋氧层方向的二阶效应,建立了高κ栅介质GeOI金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)的阈值电压和亚阈斜率解析模型,研究了器件主要结构参数对器件阈值特性、亚阈特性、短沟道效应、漏极感应势垒降低效应及衬偏效应的影响,提出了优化器件性能的结构参数设计原则及取值范围,模拟结果与TCAD仿真结果符合较好,证实了模型的正确性与实用性。     

高κ介质异质栅全耗尽SOI MOSFET二维解析模型

为了研究高介电常数(高κ)栅介质材料异质栅中绝缘衬底上的硅和金属-氧化物-硅场效应晶体管的短沟道效应,为新结构器件建立了全耗尽条件下表面势和阈值电压的二维解析模型.模型中考虑了各种主要因素的影响,包括不同介电常数材料的J影响,栅金属长度及其功函数变化的影响,不同漏电压对短沟道效应的影响.结果表明,沟道表面势中引入了阶梯分布,因此源端电场较强;同时漏电压引起的电势变化可以被屏蔽,抑制短沟道效应.栅介电常数增大,也可以较好的抑制短沟道效应.解析模型与数值模拟软件ISE所得结果高度吻合.     

高k介质异质栅全耗尽SOI MOSFET二维解析模型

为了研究高介电常数(高k)栅介质材料异质栅中绝缘衬底上的硅和金属-氧化物-硅场效应晶体管的短沟道效应,为新结构器件建立了全耗尽条件下表面势和阈值电压的二维解析模型.模型中考虑了各种主要因素的影响,包括不同介电常数材料的影响,栅金属长度及其功函数变化的影响,不同漏电压对短沟道效应的影响.结果表明,沟道表面势中引入了阶梯分布,因此源端电场较强;同时漏电压引起的电势变化可以被屏蔽,抑制短沟道效应.栅介电常数增大,也可以较好的抑制短沟道效应.解析模型与数值模拟软件ISE所得结果高度吻合. 关键词： 异质栅 绝缘衬底上的硅 阈值电压 解析模型     

带电粒子与超晶格相互作用及其超高能粒子识别

讨论了非沟道粒子与晶体的相互作用及其渡越辐射, 并将渡越辐射同沟道辐射进行了比较, 结果表明, 渡越辐射对沟道辐射的贡献主要是在长波区域使沟道辐射的本底增强; 由于超晶格是由两种不同介电性能的材料交替生长而成的多层薄膜结构, 它的渡越辐射比较强. 正是这个特点, 可望利用超晶格的渡越辐射来识别超高能粒子.     

掺钴氧化锌稀磁半导体的SEM及X射线能谱微分析研究

采用水热法,以CoCl₂·6H₂O为前驱物,KOH作为矿化剂合成了掺钴氧化锌稀磁半导体晶体。利用扫描电子显微镜(SEM)及X射线能谱仪(XREDS)对合成晶体的微观形貌、表面及内部掺杂元素Co的相对含量和分布的均匀性进行了研究。研究结果表明：水热法合成的掺Co氧化锌晶体具有多种微观形貌,较大的晶体具有极性生长特性。随晶体形貌不同,显露面也发生了相应改变。不同微观形貌的晶体其Co含量有所差异,较大的晶体掺杂Co元素相对含量大于较小的晶体,+c(1011)显露面Co元素的含量比+c(1010)面高,锥柱状晶体其区别尤为明显。大的晶体内部存在着少量的氧化钴团簇,晶体表面与晶体内部Co元素分布相对均匀。由于Co2+具有磁性,因此,氧化钴团簇的存在将对氧化锌稀磁半导体晶体的磁性产生一定的影响。     

反应离子刻蚀ZnTe的THz辐射和探测研究

运用电光采样技术揭示了反应离子刻蚀（RIE）ZnTe晶体表面THz辐射的光学整流产生机制， 观察到0.25 ps的THz场分布.通过比较刻蚀前后以及不同刻蚀条件下ZnTe样品在不同激发功 率下的THz辐射强度，发现由于反应离子刻蚀破坏了ZnTe样品表面的有序性，晶体的电光系 数随射频功率的增加而减小.借助于计算不同刻蚀条件下ZnTe晶体的频率响应函数，分析了 随射频功率增加ZnTe晶体响应频谱展宽的现象. 关键词： THz辐射 反应离子刻蚀 ZnTe     

正弦平方势与沟道辐射谱线的自然展宽

指出了非线性效应、多普勒效应、晶格热振动、电子多重散射和偶极效应等对沟道辐射谱线宽度的影响;强调了辐射反作用对谱线宽度的影响是不可避免的。比较了不同的粒子-晶体相互作用势,并从正弦平方势出发,在小振幅近似下讨论了沟道粒子的运动行为;用摄动法求解了系统的特征方程,计算了沟道辐射谱线的自然展宽和频率漂移。最后,以正电子的Si(110)面沟道辐射为例,计算了它的辐射频率。结果表明,对于能量为E=56MeV的正电子,沟道辐射能量E=ω=36.0keV。     

正电子面沟道辐射的非线性特征

经典物理学指出,在电磁场中作加速运动的带电粒子将不断向外辐射能量.在晶体沟道中运动的带电粒子也不例外,晶格场可以使带电粒子的辐射能量达到很高.对于10MeV的正电子,辐射能量可达keV量级.粒子在沟道中的运动行为决定于粒子晶体的相互作用势,常用的相互作用势有Lindhard势、Moliere势和正弦平方势.由于粒子在沟道中的运动行为十分类似于震荡器中运动的自由电子,可望把沟道辐射改造为Χ射线激光或γ射线激光.从Lindhard势出发,将其展开到四次项,在经典力学框架内,粒子的运动方程可以化为含立方项的二阶非线性微分方程,并利用Jacobian椭圆函数和第一类全椭圆积分解析地表示了系统的解和粒子运动周期,导出了正电子面沟道辐射的瞬时辐射强度、平均辐射强度和最大辐射频率,指出了利用沟道辐射作为γ激光的可能性.     

非对称Halo异质栅应变Si SOI MOSFET的二维解析模型

为了进一步提高深亚微米SOI (Silicon-On-Insulator) MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 的电流驱动能力, 抑制短沟道效应和漏致势垒降低效应, 提出了非对称Halo异质栅应变Si SOI MOSFET. 在沟道源端一侧引入高掺杂Halo结构, 栅极由不同功函数的两种材料组成. 考虑新器件结构特点和应变的影响, 修正了平带电压和内建电势. 为新结构器件建立了全耗尽条件下的表面势和阈值电压二维解析模型. 模型详细分析了应变对表面势、表面场强、阈值电压的影响, 考虑了金属栅长度及功函数差变化的影响. 研究结果表明,提出的新器件结构能进一步提高电流驱动能力, 抑制短沟道效应和抑制漏致势垒降低效应, 为新器件物理参数设计提供了重要参考. 关键词： 非对称Halo 异质栅 应变Si 短沟道效应