InAlAs/GaSbAs/InP DHBT与InP/GaSbAs/InP DHBT性能比较分析

双异质结双极晶体管(DHBT)的性能与发射区-基区(E-B) 异质结和基区-集电区(B-C)异质结的能带突变类型关系密切, 本文基于热场发射-扩散模型, 对两类不同能带结构类型的新型DHBT的性能做了比较分析. 结论表明: 与作为当今研究热点的E-B和B-C异质结构均为全交错II型能带结构的InP/GaSbAs/InP DHBT的性能相比, E-B异质结采用传统I型、B-C异质结采用交错II型的一类新型能带结构的InAlAs/GaSbAs/InP DHBT虽然在开启电压上更高, 但具有更好的电流驱动能力、直流增益和高频性能.     

InP/In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP双异质结双极型晶体管的仿真与分析

运用Silvaco-TCAD软件构建了InP/In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP双异质结双极型晶体管模型,研究了掺杂浓度、厚度以及温度对器件特性的影响.结果表明:双异质结双极型晶体管DHBT的开启电压能达到约0.4V,当浓度达到4×10^(19) cm^(-3)的时候,电流增益可以达到一个最佳状态,其峰值能达到约125左右,且浓度对截止频率以及最高振荡频率没有太大的影响;当增大基区厚度时,电流增益会减小,改变厚度能够使DHBT输出特性得以提升,并且提高基区电流的注入;双异质结双极型晶体管具有很好的温度稳定性.     

一种InP双异质结双极晶体管小信号物理模型及其提取方法

研究了InP双异质结双极晶体管（DHBT）的能带结构对集电极电容的影响,解决了传统方法不能准确提取InP DHBT集电极电容的问题.考虑了基极-发射极和集电极-发射极引线间的交叠电容,并从物理上区分了InP DHBT的本征电阻、外部电阻与寄生电阻,建立了一个基于物理的InP基DHBT小信号模型.同时提出了一套直接提取模型参数的方法,该方法无需引入数学优化,具有清晰的物理意义.提取的结果在很宽的偏置范围内准确地拟合了器件特性,验证了模型的准确性与提取方法的有效性. 关键词： InP双异质结双极晶体管 集电极电容 小信号模型 参数提取     

利用同步辐射光电子能谱技术测量ZnO/PbTe异质结的能带带阶

异质结结构界面的能带带阶是一个非常重要的参数,该参数的精确确定直接影响异质结的光电性质研究以及异质结在光电器件上的应用.利用同步辐射光电子能谱技术测量了ZnO/PbTe异质结结构的能带带阶.测量得到该异质结价带带阶为2.56 eV,导带带阶为0.49 eV,是一个典型的类型I的能带排列.利用变厚度扫描的测量方法发现,ZnO/PbTe界面存在两种键,分别是Pb—O键(低结合能)和Pb—Te键(高结合能).在ZnO/PbTe异质结界面的能带排列中导带带阶较小,而价带带阶较大,这一能带结构有利于PbTe中的激发电子输运到ZnO导电层中.该类结构在新型太阳电池、中红外探测器、激光器等器件中具有潜在的应用价值.     

电子型高温超导体／铁电体／巨磁阻材料异质结的生长及其电输运性质的研究

本文中采用脉冲激光沉积的方法原位制备了结构完整的La1.89Ce0.11CuO4（LCCO）／Ba0．7Sr0.33TiO3（BST）／La0.67Sr0．33MnO3（LSMO）三层膜，并在此基础上制得了类似P-I-N型的全钙钛矿结构材料异质结．在不同的温度区间对其电输运性质进行了测量．测量结果表明随着充当绝缘层的Ba0．7Sr0．3TiO3的厚度的变化，异质结的电输运机制也在变化．当其厚度到达25纳米时，整个结在低温区呈现良好的整流特性．     

场助InP／InGaAsP／InP半导体光电阴极异质结能带的计算

采用双曲型的渐变函数,同时考虑加偏压时引起的阴极表面空间电荷区的变化,对场助InP/TnGaAsP/InP半导体光电阴极异质结的能带结构进行了详细的分析和计算,得到了在不同材料参数时,异质结能带结构的分布曲线.计算结果指出了达到理想的异质结传输效率时,发射层的厚度和掺杂浓度、吸收层的掺杂浓度、异质结界面处渐变区宽度以及场助偏压应满足的条件.它有助于场助半导体光电阴极的结构设计和材料参数的选择.     

C/SiC纳米管异质结电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,对扶手椅型(4,4)和(6,6)及锯齿型(8,0)和(10,0)C/SiC纳米管异质结的电子结构进行了研究.结果表明两类异质结结构都表现为半导体特性.扶手椅型纳米管异质结形成了Ⅰ型异质结,电子和空穴都限制在碳纳米管部分.锯齿型纳米管异质结中价带顶主要分布在碳纳米管部分及C/SiC界面处,而导带底均匀分布在整个纳米管异质结上.这两种异质结结构在未来纳米器件中具有潜在的应用价值. 关键词： C/SiC纳米管异质结 第一性原理 电子结构     

一种新型Si/SiGe/Si双异质结PIN电学调制结构的异质结能带分析

PIN结构是电光调制器中常见的一种电学调制结构, 该结构中载流子注入效率直接影响着电光调制器的性能. 在前期的研究中, 我们在SOI材料的基础上提出了一种新型Si/SiGe/Si双异质结PIN电学调制结构, 可以有效提高载流子注入效率, 降低调制功耗. 为了进一步研究这种新型调制器结构的调制机理, 本文从单异质结能带理论出发, 定量分析了该新型结构中双异质结的势垒高度变化, 给出了双异质结势垒高度的定量公式, 将新型结构与SiGe-OI和SOI两种PIN电学调制结构进行能带对比, 分析了该新型结构载流子注入增强的原因, 最后模拟了新型结构的能带分布, 以及能带和调制电压与注入载流子密度的关系, 并与SiGe-OI和SOI两种PIN电学调制结构进行对比发现, 1 V调制电压下, 新型结构的载流子密度达到了8× 10¹⁸cm^-3, 比SOI 结构的载流子密度高了800%, 比SiGe-OI结构的载流子密度高了340%, 进一步说明了该新型结构的优越性, 并且验证了理论分析的正确性.     

Ge_xSi_（1－x）／Si异质结无间距定向耦合光开关模型分析

提出一种简便可行的ＧｅｘＳｉ１－ｘ异质结无间距定向耦合光开关（ＢＯＡ型－ＢｉｆｕｒｃａｔｉｏｎＯｐｔｉｃａｌＡｃｔｉｖｅ）模型分析方法。该方法采用等离子体包散效应分析了这种光开关的电学调制机理；采用异质结超注原理分析了开关的电学性质；并根据典单模脊形波导理论和上述分析，设计了利用双模干涉机制工作的Ｇｅ０．０５ＳＩ０．９５／Ｓｉ异质结ＢＯＡ型光开关的结构参数和电学参数。     

GexSi1—x／Si异质结无间距定向耦合光开关模型分析

提出一种简便可行的ＧｅｘＳｉ１－ｘ异质结无间向耦合光开关（ＢＯＡ型－Ｂｉｆｕｒｃａｔｉｎ ＯｐｔｉｃａｌＡｃｔｉｖｅ）。该方法采用等离子体色散效应分析了这种光开关学调制查理；采用异质结超注原理分析了开关的电学性质，并根据曲单模脊形波导理论和上述，设计了利用双模干涉机制工作的Ｇｅ０．０５Ｓｉ０．９５／Ｓｉ异质结ＢＯＡ型光开并的结构参数和电学参数。     

A Physics-Based Charge-Control Model for InP DHBT Including Current-Blocking Effect

We develop a physies-based charge-control lnP double hereto junction bipolar transistor model including three important effects： current blocking, mobile-charge modulation of the base-collector capacitance and velocity-field modulation in the transit time. The bias-dependent base-collector depletion charge is obtained analytically, which takes into account the mobile-charge modulation. Then, a measurement based voltage-dependent transit time formulation is implemented. As a result, over a wide range of biases, the developed model shows good agreement between the modeled and measured S-parameters and cutoff frequency. Also, the model considering current blocking effect demonstrates more accurate prediction of the output characteristics than conventional vertical bipolar inter company results.     

Fabrication of highly luminescent InP/Cd and InP/CdS quantum dots

Highly luminescent InP/Cd and InP/CdS core-shell QDs were fabricated by sequential addition of cadmium acetylacetonate and dodecanethiol to InP core solutions, which showed a red-shift in absorption and emission. ICP measurement revealed the existence of cadmium and TEM images showed the increased size of InP/CdS QDs. PXRD data identified zinc blend structures of InP and InP/CdS QDs, which indexed to the (1 1 1), (2 2 0) and (3 1 1) planes. The slight shift of peaks between InP and InP/CdS QDs can demonstrate the existence of CdS shell structures.     

p-i-nInP/In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP探测器结构优化

利用半导体仿真工具Silvaco对p-i-n InP/In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP近红外光探测器进行优化仿真.参考实际器件对红外探测器进行建模,并将其暗电流、光谱响应仿真结果与实验结果进行拟合,保证仿真结果的有效性.以减小探测器的暗电流为目的,优化其结构.针对探测器吸收层厚度和吸收层掺杂浓度对暗电流、光响应的影响进行研究,发现当吸收层厚度大于0.3μm后,暗电流不再上升,但光响应随着吸收层厚度的增加而增大;当吸收层掺杂浓度不断上升时,器件暗电流不断降低,当掺杂浓度上升到2×1017/cm3时,暗电流达到最低值.本文还研究了p-i-n型探测器的瞬态响应,探究了响应速度与反偏电压之间的关系,发现提高反偏电压能减小探测器响应时间.     

场助InGaAsP/InP异质结半导体光电阴极的研究

本文通过对InGaAsP/InP场助异质结半导体光电阴极的材料生长、场助肖特基结的制备及阴极激活等工艺的系统研究,研制出具有较高光谱响应的半导体光电阴极,生长出优于文献报道的晶格失配率标准的材料,得到相当80年代国际水平理想因子值的场助肖特基结,用实验数据介绍提高量子效率数量级的方法和条件.研究结果表明场助异质半导体光电阴极是在红外波段很有潜力的光电发射体.     

感应耦合等离子体刻蚀InP/InGaAsP二维光子晶体结构的研究

为实现基于InP/InGaAsP材料的二维光子晶体结构低损伤、高各向异性的干法刻蚀，研究了对InP材料基于Cl₂/BCl₃气体的感应耦合等离子体刻蚀. 从等离子体轰击使衬底升温的角度分析了刻蚀机理，发现离子轰击加热引起的侧蚀与物理溅射在侧壁再沉积之间处于平衡时可以得到高各向异性刻蚀，平衡点将随ICP功率增高而向偏压减小方向移动，从而在近203 V偏压下得到陡直的侧壁. 在优化气体组分后，成功实现了光子晶体结构高各向异性的低偏压刻蚀. 关键词： 光子晶体 InP/InGaAsP 感应耦合等离子体 2/BCl₃')" href="#">Cl₂/BCl₃ 低偏压刻蚀     

Enhanced ferromagnetism by preventing antiferromagnetic MnO2 in InP:Be/Mn/InP:Be triple layers fabricated using molecular beam epitaxy

The p-type InP:Be/Mn/InMnP:Be triple epilayers were prepared using MBE to increase T_c (>300 K) by preventing MnO₂. After milling 1–3 nm of epilayers thickness from the top surface, the transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD) revealed no MnO₂ and precipitates, and TEM and XRD results coincide with results of ferromagnetism. The enhanced ferromagnetic transition at >300 K corresponds to InMnP:Be. The increased ferromagnetic coupling without MnO₂ is considered to originate from the increased p–d hybridation. These results demonstrate that InP-based ferromagnetic semiconductor layers having enhanced ferromagnetism can be formed by above process.     

GaAs-InP异质材料的结构特性和光学特性研究

我们在低压金属有机汽相沉积(MOCVD)设备上采用两步升温法与金属有机源流量周期调制生长界面过渡层方法制备出GaAs-InP材料,并对此进行了X-射线衍射、低温光致发光谱(PL)和Raman谱分析,结果表明,GaAs外延层的位错密度低于用两步升温法得到的GaAs材料,PL谱峰较强,GaAs的特征激子峰和杂质相关的激子峰同时被测到。Raman谱PL谱的峰移表明GaAs外延层处于(100)双轴伸张应力下,应力大小随温度变化是由于GaAs、InP之间的热膨胀系数不同。