激光照射下的低温氧化生成锗的纳米结构及其特性

在高精度椭偏仪（HPE）系统中，采用激光照射硅锗合金衬底助氧化的新方法，在SiO2层中生成锗的双纳米面结构；并在样品生长过程中，用HPE同步测量样品的纳米结构. 用Raman光谱仪测量样品的横断面，发现很强的PL发光谱峰. 用量子受限模型和改进的量子从头计算（UHFR）方法分析了PL光谱的结构. 关键词： 高精度椭偏仪 锗的纳米结构 PL光谱 量子受限     

退火氧化生成的硅锗低维结构的光致发光性质

用激光辐照辅助电化学刻蚀的方法加工硅锗薄膜样品,30min后,在样品表面形成了多孔状的结构,该结构在724nm处有很强的光致发光(PL)峰。将该多孔状结构的样品置于高温氧化炉中进行不同时间的退火氧化处理后,发现在不同的退火氧化条件下样品的PL光谱发生了明显的变化。通过分析,作者根据量子受限(QC)和量子限制-发光中心(QCLC)模型,建立了新的量子受限-晶体与氧化物界面态综合模型来解释样品PL发光的变化。     

Mn离子注入InAs/GaAs量子点结构材料的光电性质研究

用高能离子注入(160keV)的方法对InAs/GaAs量子点结构进行掺杂，研究了不同退火工艺处理后量子点的光致发光和电学性能.相对于长时间退火，快速退火处理后的量子点发光通常较强.在相同的退火条件下，量子点发光峰位随着Mn注入剂量的增加，先是往高能量端快速移动，而后发光峰又往低能方向移动.后者可能是由于Mn原子进入InAs量子点，释放了InAs量子点中的应变所致.对于高注入剂量样品和长时间退火样品，变温电阻曲线在40 K附近会出现反常行为. 关键词： 离子注入 InAs/GaAs量子点 光致发光 团簇     

多孔硅锗的制备及其近红外发光增强

用激光照射辅助电化学刻蚀硅锗合金样品能够形成多种低维纳米结构。在硅锗合金上形成的多孔状结构在波长为725 nm处有很强的光致发光(PL)峰,PL的增强效应不能单独用量子受限模型来解释。我们提出新的模型来解释这种低维纳米结构的PL增强效应。     

激光辐照和高温氧化硅锗合金的低维结构和发光特性

采用强激光辐照硅锗合金,然后高温氧化的方法,在样品表面生成微米级小孔,用高精度扫描电镜观察孔内结构,发现片状纳米结构的存在。用荧光光谱仪测量其光致荧光谱,对于激光辐照(无高温氧化)的样品,在峰值705 nm处出现较强的光致发光(PL)。高温氧化后,样品在606 nm处出现一尖锐的PL光谱。利用量子受限和纳晶与氧化物的界面态综合模型解释PL光谱的产生。     

银团簇纳米颗粒的制备及其光吸收谱性质

 采用自悬浮定向流技术制备银团簇纳米颗粒，理论分析了银团簇的成核机理与影响因素，实验研究了制备条件和工艺。结果表明：惰性气体的冷却效率、气体流速和压强、金属熔球的温度和大小是控制颗粒尺寸大小及分布的关键条件，制备粒径小于10 nm的团簇颗粒须采用氦气为载流气体；团簇颗粒流速越大，颗粒粒径越小，尺寸分布越窄，但颗粒生成数量越少。性能表征说明：制备的颗粒呈较规则的球形，为面心立方结构，分散均匀，表面纯净无氧化，粒径分布窄。理论与实验研究了银团簇纳米颗粒的光学吸收谱性质，证明表面等离子共振吸收峰与颗粒的尺寸有很强的相关性，随着颗粒尺寸的减小，由于量子尺寸效应，吸收峰将发生宽化和蓝移。     

玻璃中CdSSe纳米晶体的光谱性能

对掺有镉、硒、硫的玻璃在650—800℃退火4?h，生长了不同尺寸的CdS0.13Se0.87纳米晶体，测量了纳米晶体的吸收光谱、光致发光（PL）谱和电调制光谱，确定了纳米晶体部分电子态的能量，讨论了CdSSe纳米晶体的光学性质与其尺寸之间的依赖关系.随着纳米晶体尺寸的增大，对应激子的吸收峰、PL峰及电吸收信号发生红移，表现出明显的量子尺寸效应.小尺寸纳米晶体的电吸收表现为量子受限的Stark效应，而大尺寸纳米晶体的电吸收线形与体材料的相似；随着纳米晶体尺寸的增大，电吸收信号增强.所有尺寸的纳米晶体都表现 关键词： CdSSe纳米晶体 吸收光谱 光致发光谱 电光响应     

玻璃中CdSeS纳米晶体的生长及其性能

对掺有镉、硒、硫的玻璃在500—800℃退火2—24h,生长了不同尺寸的CdSxSe1x纳米晶体.用分光光度计和光致发光光谱(PL)分析了纳米晶体的性能.退火温度低于550℃,纳米晶体处于成核阶段,600—625℃处于正常扩散生长阶段,700—800℃处于竞争生长阶段;而650℃处于两种生长阶段之间.虽然650℃下生长的纳米晶体的尺寸分布比较窄,但纳米晶体的尺寸随退火时间的延长几乎不变,在该温度改变退火时间很难改变纳米晶体的平均尺寸.在所有样品中出现了深能级缺陷,在650℃退火时间小于4h或大于16h有利 关键词： 纳米晶体 生长机理 深能级缺陷     

绝缘衬底上高密度均匀纳米硅量子点的形成与表面形貌

利用等离子体增强化学气相淀积技术，在绝缘氮化硅(SiNx)衬底上制备超薄非晶硅(aSi：H)薄膜，通过超短脉冲激光辐照与准静态常规热退火技术处理，制备出高密度、均匀纳米硅(ncSi)量子点.使用原子力显微镜对处理前后样品的表面形貌进行了研究，发现激光辐照能量密度增加的同时，所形成的ncSi尺寸也随之增加.在合适的能量密度范围内，可以得到面密度大于10.11cm^2、尺寸分布标准偏差小于20％的10 nm ncSi量子点薄膜，表明所制备的ncSi量子点具有较好的均匀性及较高的面密度.同时，对ncS i量子点 关键词： 纳米硅 激光诱导 尺寸分布     

完全有序的全同金属纳米点阵列的生长与研究

利用分子束外延在半导体Si(111）衬底上第一次成功地制备了尺寸相同、空间分布均匀的金属纳米团簇阵列，文章作者提出的这种“幻数稳定团簇 模板”的方法并不局限于制备某一种金属团簇阵列，且生长出的金属纳米点阵列非常稳定，用扫描隧道显微镜（STM）原位分析结合第一性原理计算，确定了金属纳米点的原子结构以及这些结构的形成机理。     

导纳谱研究两类Si基量子阱基态子能级的性质

用导纳谱技术研究了两类Si基量子阱样品基态子能级的性质.基于量子阱中载流子的热激发模型，从导纳谱中得到的激发能值被认为是阱中重空穴基态位置到阱顶的距离.对于SiGe合金和Si形成的组分量子阱，主要研究了退火对重空穴基态子能级的影响.发现样品的退火温度为800℃时，随退火时间延长，激发能增加.对此现象的解释是，由于Si,Ge互扩散，导致界面展宽，量子限制效应降低，重空穴基态位置下降，从而激发能增加.900℃下退火，由于扩散系数增大和应变弛豫加强，激发能值单调下降，量子限制效应引起的变化被掩盖.对于B高浓度超 关键词：     

用深能级瞬态谱方法研究赝晶Si/Ge0.25Si0.75/Si单量子阱的价带偏移

应变的Ge_xSi_1-x层和未应变的硅层间的能带偏移主要是价带偏移。量子阱中载流子的热发射能与界面的能带偏移有着密切的关系。本文用深能级瞬态谱(DLTS)研究分子束外延生长的p型Si/Ge_0.25Si_0.75/Si单量子阱的价带偏移,阱宽为15nm,考虑到电场的影响和量子阱中第一子能级的位置,对从DLTS得到的热发射能进行适当的修正,可以计算出Si/Ge_0.25Si_0.75/S 关键词：     

Strain-balanced Si<Subscript>1-x</Subscript>Ge<Subscript>x</Subscript>/Si type II quantum wells for 1.55 μm detection and emission

This work deals with the optoelectronic properties of heterostructures built on type II Si_1-xGe_x/Si strained quantum wells grown on relaxed Si_1-yGe_y/Si (001) pseudo-substrates. To limit the intrinsic problem due to the real-space indirect nature of the interface, we propose and model three heterostructures having three different potential profiles of the valence and conduction bands which consist in various arrangements of Si and Si_1-xGe_x barriers of different Ge contents. The proposed stacks are designed in a pragmatic way for a pseudomorphic growth on relaxed Si_1-yGe_y assuming individual layer thickness being smaller than the known critical thickness and an overall compensation of the strain. Variation of thickness and compositions (x>y) permits to optimize i) the quantum confinement of electrons and heavy-hole levels and ii) the wave function's overlap and the out-of-plane oscillator strength. The optimum parameters satisfy a fundamental emission at a key 1.55 μm wavelength below the absorption edge of each layer constitutive of the stacks. A comparison between the characteristics of the three heterostructures brings out the superior advantages of the W architecture.     

嵌埋在SiO2基质中的nc-Ge的制备及其发光现象

采用等离子体化学汽相淀积技术生长a-Ge_xSi_1-x∶H薄膜，然后在800℃，10⁵Pa下于传统开口管式炉中氧化热处理，制备嵌埋在SiO₂中的nc-Ge微晶粒．利用傅里叶变换红外光谱、喇曼光谱和X射线衍射谱分析样品的微结构，研究a-Ge_xSi_1-x∶H薄膜的氧化过程中发生的化学和物理变化，并用平衡态化学反应热理论加以解释．在某些样品中观察到室温下的光致发光现象，采用Brus电 关键词：     

p型GexSi1-x/Si多量子阱的红外吸收及其分析

通过测量GeSi多量子阱的红外谱，同时观察到了相应于量子阱内重空穴基态HH1到重空穴激发态HH1、轻空穴激发态LH1和自旋分裂带SO及连续态间的跃迁吸收．测量了GeSi多量子阱探测器的正入射光电流谱，看到了明显的光响应峰．理论计算中计及了轻、重和自旋分裂带间的耦合及能带的非抛物性，并自洽考虑了哈特里势和交换相关势．与实验结果比较，认为带之间的耦合，使子带间的跃迁情况变得复杂，是正入射吸收产生的原因 关键词：     

Observation of strain relaxation in Si1-xGex layers by optical and electrical characterisation of a Schottky junction

We have studied the effect of the strain relaxation on the band-edge alignments in a Pt/p-Si_1-xGe_x Schottky junction with x=0.14 by internal photoemission spectroscopy and current–voltage measurements. We have shown that the variations in the band-edge alignments can be observed directly by measuring the optical and electrical properties of a simple Schottky junction. The strain in the Si_1-xGe_x layer has been partially relaxed by thermal treatments at two different temperatures. The degree of relaxation and other structural changes have been determined by a high-resolution X-ray diffractometer. Both optical and electrical techniques have shown that the barrier height of the Pt/Si_0.86Ge_0.14 junction increases with the amount of relaxation in the Si_1-xGe_x layer. This shows that the valence-band edge of the Si_1-xGe_x layer moves away from the Fermi level of the Pt/Si_1-xGe_x junction. The band-edge movement results from the increase in the band gap of the Si_1-xGe_x layer after the strain relaxation. This result agrees with the theoretical predictions for the strain-induced effects on the Si_1-xGe_x band structure. Received: 18 October 2000 / Accepted: 19 December 2000 / Published online: 23 March 2001     

高能电子衍射研究H钝化偏角Si衬底上Si,GexSi1-x的分子束外延生长模式

用高能电子衍射(RHEED)研究H钝化偏角Si衬底上Si,Ge_xSi_1-x材料的分子束外延(MBE)生长模式,发现经低温处理的H钝化Si衬底上要经过10nm左右的Si生长才能获得比较平整的表面.Si,Ge_xSi_1-x外延时的稳定表面均以双原子台阶为主,双原子台阶与单原子台阶并存的结构.Si双原子台阶上的Si二聚体列(dimerrow)取向垂直于台阶边缘,而Ge_xSi_1-x双原 关键词：     

Photoluminescence and transmission spectra of nanocrystalline GaAs（1-x）Sbx embedded in silica films

The composite films of the nanocrystMline GaAs（1-x）Sbx-SiO2 have been successfully deposited on glass and GaSb substrates by radio frequency magnetron co-sputtering. The 10K photoluminescence （PL） properties of the nanocrystalline GaAs（1-x）Sbx indicated that the PL peaks of the GaAs（1-x）Sbx nanocrystals follow the quantum confinement model very closely. Optical transmittance spectra showed that there is a large blue shift of optical absorption edge in nanocrystMline GaAs（1-x）Sbx-SiO2 composite films, as compared with that of the corresponding bulk semiconductor, which is due to the quantum confinement effect.     

Si离子注入对分子束外延Si1-xGex/Si量子阱发光特性的影响

对分子束外延生长带边激子发光的Si_1-xGe_x/Si量子阱结构，通过Si离子自注入和不同温度退火，观测到深能级发光带和带边激子发光的转变.Si离子注入量子阱中并在600℃的低温退火，形成链状或小板式的团簇缺陷，它导致深能级发光带的形成，在850℃的高温退火后重新观测到带边激子发光.这种团簇缺陷的热离化能约为0.1eV，比Si中空穴或填隙原子缺陷的热激活能(约0.05eV)高.这表明早期文献中报道的深能级发光带是由类似的团簇缺陷产生的. 关键词：     

Ge1-xSix混晶声子谱

本文在虚晶背景中嵌入5原子集团,采用Recursion方法计算了Ge_1-xSi_x混晶的声子谱,详细分析了振动模式的形成和发展过程。 关键词：