类石墨烯复杂晶胞光子晶体中的确定性界面态

拓扑绝缘体是当前凝聚态物理领域研究的热点问题.利用石墨烯材料的特殊能带特性来实现拓扑输运特性在设计下一代电子和能谷电子器件方面具有较广泛的应用前景.基于光子与电子的类比,利用光子拓扑材料实现了确定性界面态;构建了具有C_(6v)。对称性的类似石墨烯结构的的光子晶体复杂晶格;通过多种方式降低晶格对称性来获得具有C_(3v),C_3,C_(2v)和C_2对称的晶体,从而打破能谷简并实现全光子带隙结构;将体拓扑性质不同的两种光子晶体摆放在一起,在此具有反转体能带性质的界面上,实现了具有单向传输特性的拓扑确定性界面态的传输.利用光子晶体结构的容易加工性,可以简便地调控拓扑界面态控制光的传播,可为未来光拓扑绝缘体的研究提供良好的平台.     

铝-金刚石界面电子特性与界面肖特基势垒的杂化密度泛函理论HSE06的研究

宽带隙半导体金刚石具有突出的电学与热学特性,近年来,基于金刚石的高频大功率器件受到广泛关注,对于金属-金刚石肖特基结而言,具有较高的击穿电压和较小的串联电阻,所以金属-金刚石这种金半结具有非常好的发展前景.本文通过第一性原理方法去研究金属铝-金刚石界面电子特性与肖特基势垒的高度.界面附近原子轨道的投影态密度的计算表明:金属诱导带隙态会在金刚石一侧产生,并且具有典型的局域化特征,同时可以发现电子电荷转移使得Fermi能级在金刚石一侧有所提升.电子电荷在界面的重新分布促使界面形成新的化学键,使得金属铝-氢化金刚石形成稳定的金半结.特别地,我们通过计算平均静电势的方法得到金属铝-氢化金刚石界面的势垒高度为1.03 eV,该值与金属诱导带隙态唯像模型计算的结果非常接近,也与实验值符合得很好.本文的研究可为金属-金刚石肖特基结二极管的研究奠定理论基础,也可为金刚石基金半结大功率器件的研究提供理论参考.     

AlN-Si(111)异质结构界面陷阱态研究

利用Al_AlN_Si(111) MIS结构电容_频率谱研究了金属有机化学气相沉积法生长的 Si 基AlN的AlN_Si异质结构中的电荷陷阱态. 揭示了AlN_Si异质结构界面电荷陷阱态以及A lN层中的分立陷阱中心. 结果指出：AlN层中存在E_t-E_v=2.55eV的分立陷阱中心；AlN_Si界面陷阱态在Si能隙范围内呈连续分布，带中央态密度最低，N_ss为8×10^11eＶ^-1cm^-2，对应的时间常数τ为8×10^-4s ，俘获截面σn为1.58×10^-14cm^2；在AlN界面层存在三种陷阱 态，导致Al_AlN_Si异质结构积累区电容的频散. 关键词： 界面陷阱态 AlN-Si 电容-频率谱     

在p型硅MOS结构Si/SiO2界面区中与金有关的界面态和深能级

用深能级瞬态谱(DLTS)技术详细研究了金在p型<111>晶向硅MOS结构Si/SiO₂界面区中的行为。结果表明,金与Si/SiO₂界面缺陷H_it(0.494)相互作用形成新的缺陷Au-H_it(0.445),和金在硅的禁带中产生一个能量分布很广的连续界面态,利用这些界面态可以合理地解释金使硅MOS结构平带电压向正方向移动的物理机制。结果还表明,在Si/SiO₂界面附近的半导体中,金施主中心的剖面分 关键词：     

化合物半导体-绝缘体界面的界面态

 为了表彰我国年青的物理学家所作出的突出贡献,本刊新辟《青年物理学家论坛》栏目.本期由国际著名物理学家黄昆教授主持,他亲自审阅何力这篇文章,认为“这篇文章内容比较丰富,阐述也是扼要清晰可读的,可以发表”.何力于1982年赴日本留学,1985年在东京电气通讯大学获硕士学位,1988年在北海道大学获博士学位.他在半导体化合物的界面态研究方面取得了出色的成果,在已发表的近30篇论文有5篇发表在国际一级杂志上.他的导师长谷川机教授称赞他是一位富有想象力的优秀科学家.他在1989年度的863高技术任务完成情况评比中获得专家组的最高评分,并于1990年获德国洪堡奖学金,现已赴德继续从事HgCdTe分子束外延与超晶格的研究工作.     

SrTiO3金属-绝缘体-半导体结构的介电与界面特性

采用金属有机分解法在p型Si衬底上制备了SiTiO3(STO)薄膜.研究了STO薄膜金属-绝缘体-半导体(MIS)结构的介电和界面特性.结果表明,STO薄膜显示出优异的介电性能,在10kHz处的介电常数约为105,损耗低于0.01,这来源于多晶结构和良好的结晶性;MIS结构中的固定电荷密度Nf和界面态密度Dit分别约为1.5×1012cm-2和(1.4-3.5)×1012 cm-2 eV-1,这主要与Si/STO界面处形成的低介电常数界面层有关.     

MOS器件辐照过程和辐照后效应模拟

模拟MOS器件脉冲电离辐射响应和长时间恢复效应.假设隧道电子从硅进入氧化层和界面态的建立是辐射效应的恢复机理.在整个退火恢复期,采用卷积模型并考虑了栅偏置压的效应.模拟结果表明:退火过程所加栅偏压的大小以及隧道电子效应与建立的界面态所占比例的不同影响器件的恢复率.     

半导体中电子-空穴对的相干态、复合辐射和噪声压缩

本文讨论了在光的相干激发下,半导体中电子-空穴对的玻色近似和SU(2)相干态的产生,讨论了两种情形下电子-空穴对噪声特性和复合辐射特性,给出了电子-空穴对的二阶相干函数和分布函数,说明了玻色近似相当于SU(2)群到谐振子群的收缩。 关键词：     

LaAlO3/SrTiO3异质界面磁场调控的反常金属态

自LaAlO₃/SrTiO₃异质界面发现高迁移率的二维电子气以来,其二维超导电性、界面磁性和自旋轨道耦合等诸多物理性质已经被广泛研究.对于二维超导体,零温下超导-反常金属相变的起源仍然是一个悬而未决的问题.传统理论认为在超导-绝缘量子相变中只存在2种基态,即库珀对的超导基态和绝缘基态.然而在研究超导颗粒膜中超导电性的演化与厚度和温度的关系时发现,存在一个中间金属态破坏了超导体和绝缘体之间的直接过渡.这种中间金属态的标志性特征是,在超导转变温度之下存在饱和的剩余电阻,与之对应的基态称作反常金属态.本文主要对在LaAlO₃/SrTiO₃(001)异质界面磁场诱导的超导-反常金属量子相变进行了系统的研究.在没有外加磁场的情况下,电阻-温度(R-T)曲线和电流-电压(I-V)特性曲线表明样品在超导转变温度之下处于超导态.外加磁场会导致样品在低温下出现饱和电阻、正的巨磁阻和低电流范围内的线性I-V曲线.另外,霍尔电阻在一定的磁场之下会出现零电阻平台,而此时纵向电阻不为零,表现出明显的玻色金属态的特征.研究结果...     

p型硅MOS结构Si/SiO2界面及其附近的深能级与界面态

用深能级瞬态谱(DLTS)技术系统研究了Si/SiO₂界面附近的深能级和界面态。结果表明,在热氧化形成的Si/SiO₂界面及其附近经常存在一个浓度很高的深能级,它具有若干有趣的特殊性质,例如它的DLTS峰高度强烈地依赖于温度,以及当栅偏压使费密能级与界面处硅价带顶的距离明显小于深能级与价带顶的距离时,仍然可以观测到一个很强的DLTS峰。另外,用最新方法测量的Si/SiO₂界面连续态的空穴俘获截面与温度有关,而与能量位置无明显关系,DLTS测 关键词：     

SrTiO3金属-绝缘体-半导体结构的介电与界面特性

采用金属有机分解法在p型Si衬底上制备了SrTiO3（STO）薄膜.研究了STO薄膜金属 绝缘体 半导体(MIS)结构的介电和界面特性.结果表明，STO薄膜显示出优异的介电性能，在10kHz处的介电常数约为105，损耗低于001，这来源于多晶结构和良好的结晶性；MIS结构中的固定电荷密度Nf和界面态密度Dit分别约为15×1012cm-2和(14—35)×1012cm-2eV-1，这主要与Si/STO界面处形成的低介电常数界面层有关. 关键词： SrTiO3薄膜 MIS结构 介电性能 Si/STO界面     

LaAlO3/SrTiO3界面的电子结构及光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,结合局域密度近似(LDA)研究了钙钛矿结构氧化物LaAlO3/SrTiO3界面的电子结构及光学性质.能带结构分析表明当形成(AlO2)-/(TiO2)0界面时其禁带宽度为1.888 eV,呈现绝缘体的性质,当形成(LaO)+/(SrO)0界面时其禁带宽度为0.021eV,呈现半导体或半金属性质.同时,对不同界面的光学性质也进行了研究,结果表明纯相的LaAlO3和SrTiO3的吸收系数、反射系数及能量损失谱强度明显高于由这两种单质形成不同界面的强度.     

ZA27/CNT界面特性电子理论研究

依据原子结合能定义了界面结合能. 采用递归法计算了纳米管增强锌铝基复合材料中ZA27/CNT界面电子结构，揭示了纳米管在ZA27合金晶界分布的微观物理本质，及其ZA27/CNT弱界面结合的电子层面的原因. 研究发现：金属基体对纳米管增强相上的碳原子态密度影响很大，而纳米管对基体金属中的铝、锌原子影响很小. 碳原子态密度与基体金属原子趋于同化，使纳米管与基体金属结合，但因同化程度不高导致界面结合较弱，影响强化效果. 如果在纳米管装饰或镀上与基体金属性质相近的原子层，会极大改善复合材料的界面结合强度，提高复合材料性能. 关键词： 复合材料 纳米管 电子结构 界面     

六角形散射子光子晶体的界面态

研究采用平面波展开加超元胞方法计算了正方格子六角形空气散射子二维光子晶体镜面对称异质结的界面态.经过研究发现,这种异质结界面态可以通过相对于界面横向拉开或者纵向错开而产生,并且调节到绝对带隙中成为传导模.界面态的个数和变化规律在很大程度上依赖于光子晶体异质结构的几何和物理参量.通过对比我们发现：与圆柱形散射子相比,在六角形散射子异质结中更易于产生传导模,但是比四方柱形散射子的情况要困难.     

苯并咪唑苝与金属Ag的界面电子结构研究

利用同步辐射光电子能谱实验技术考察了苯并咪唑苝(BZP)和Ag的界面形成过程与电子结构.单层覆盖度以下时，BZP分子与Ag有弱相互作用，在有机分子禁带中出现明显界面反应态，结合能位于0.9eV.单层铺满后，BZP分子呈现三维岛式生长，且与Ag的相互作用逐渐减弱，同时最高占据分子轨道由于终态效应逐渐向高结合能方向位移至体相结合能位置(2.3eV). Ag衬底上BZP分子的生长导致样品表面功函数减小，表明形成了表面偶极势(Δ=0.3eV)，且电子从有机分子向金属Ag偏移.最后，考察了BZP/Ag 关键词： 有机-金属界面 电子结构 光电子能谱 同步辐射     

界面态电荷对n沟6H-SiC MOSFET场效应迁移率的影响

针对界面态密度在禁带中的不均匀分布，分析了界面态电荷对n沟6H碳化硅MOSFET场效应迁移率的影响.分析结果显示，界面态电荷使n沟碳化硅器件的场效应迁移率明显降低.并给出了实验测定的场效应迁移率和反型层载流子迁移率的比值与界面态密度之间关系. 关键词： 碳化硅 界面态 反型层迁移率 场效应迁移率     

Au/GaP接触体系界面特性的XPS分析

利用X射线光电子能谱研究了Au／GaP接触体系界面结构，组分随着热处理温度的变化.实验结果表明，即使在室温下金属和半导体原子间的扩散与迁移也会发生.Au/GaP接触退火时导致界面上GaP的分解并伴随着原子间快速扩散.当热处理温度升高，Au-Ga原子界面反应增强，从而生成复相结构Au-Ga金属间化合物.如Ga₂ Au，GaAu等.Au/GaP接触的界面是一个含有金、半导体原子的合金再生长层.从金属学的观点对界面的特性进行了讨论. 关键词：     

金属-砷化镓界面的电调制反射光谱与Franz-Keldysh效应研究

通过调制光谱这种基础的光学方法来研究Au-GaAs,Al-GaAs,Ni-GaAs的金属半导体界面的一些电学性质,并且加以比较,其中包括电场、费米能级扎钉和界面态密度等情况。这些界面是通过在SIN+ GaAs样品上沉积金属(Au,Al,Ni)生长成的。通过观察电反射谱来研究金属GaAs的界面电场和费米能级扎钉的情况,然后通过傅里叶变换这些所取得的电反射谱来分析这些材料的界面性质。通过测量氦氖激光器诱导产生的光电压和激光器光强之间的关系来得到这些材料的界面态密度情况,从而进行进一步的研究。     

界面态电荷对6H碳化硅N沟MOSFET阈值电压和跨导的影响

针对界面态密度在禁带中的不均匀分布,并且考虑到碳化硅材料中杂质的不完全离化,分析了界面态电荷对N沟6H碳化硅MOSFET阈值电压和跨导的影响.结果显示界面态密度的不均匀分布不仅使阈值电压增大,而且还会导致器件跨导变低,它是影响SiCMOSFET特性的一个重要因素 关键词： 碳化硅 界面态 阈值电压 跨导     

一维半导体高聚物中的激子态和发光性质及局部晶格畸变所产生的影响——Lancos严格对角化方法

应用Lanczos严格对角化方法在具有电子-电子强关联效应的情况下,研究一维高聚物半导体中激子态的能量和波函数的物性,并以此为基础计算了在有局部晶格畸变时激子态的变化及其对发光性质的影响.并发现在一定的互作用参数下,其发光强度与畸变的强度成正比关系. 关键词：