Dielectric spectroscopy studies of ZnO single crystal

Dielectric relaxation and charge transport induced by electron hopping in ZnO single crystal are measured by using a novocontrol broadband dielectric spectrometer. Typical Debye-like dielectric relaxation originating from electronic hopping between electronic traps and conductive band in surface Schottky barrier region is observed for ZnO single crystal-Au electrode system. However, after insulation of ZnO single crystal by heat treatment in rich oxygen atmosphere, dielectric relaxation and alternating current conductance are observed simultaneously in the dielectric spectra, implying that dielectric relaxation and charge transport can be induced simultaneously by electronic hopping at high temperature in an ordered system. The intrinsic correlation between local dielectric relaxation and long range charge transport offers us a new method to explore complicated dielectrics.     

Bipolar resistive switching in BiFe_(0.95)Zn_(0.05)O_3 films

Bipolar resistive switching is studied in BiFe0.95Zn0.05O3 films prepared by pulsed laser deposition on （001） SrTiO3 substrate, with LaNiO3 as the bottom electrode, and Pt as the top electrode. Multiple steps of resistance change are ob- served in the resistive switching process with a slow voltage sweep, indicating the formation/rupture of multiple conductive filaments. A resistive ratio of the high resistance state （HRS） to the low resistance state （LRS） of over three orders of mag- nitude is observed. Furthermore, the conduction mechanism is confirmed to be space-charge-limited conduction with the Schottky emission at the interface with the top Pt electrodes in the HRS, and Ohmic in the LRS. Impedance spectroscopy demonstrates a conductive ferroelectric/interfacial dielectric 2-layer structure, and the formation/rupture of the conductive filaments mainly occurs at the interfacial dielectric layer close to the top Pt electrodes.     

N/I/d波超导体结中的准粒子非弹性散射效应

考虑准粒子的非弹性散射和正常金属区域的杂质散射,以方势垒描述N/I/d波超导体结中绝缘层对准粒子输运的影响,运用Bogoliubov-de Gennes(Bde)方程和Blonder-Tinkham-Klapwijk(BTK)理论,计算了N/I/d波超导体结的隧道谱.研究表明;(1)伴随着准粒子的非弹性散射效应,绝缘层的势垒值及绝缘层厚度对零偏压电导峰值有显著影响;(2)准粒子有限寿命的缩短,可压低零偏压电导峰,并抹平能隙处的小峰或凹陷;(3)较大的杂质散射会导致零偏压电导峰的劈裂,而准粒子的非弹性散射则可有效地阻止其劈裂.     

温度和电流对白光LED发光效率的影响

对大功率白光LED发光效率进行了研究,得出温度和电流对LED发光效率的影响:随着温度的升高,势阱中辐射复合几率降低,从而降低了发光效率;电流的升高,使更多的非平衡载流子穿过势垒,降低了发光效率。LED工作时,过高的工作温度或者过大的工作电流都会产生明显的光衰:如果LED工作温度超过芯片的承载温度,这将会使LED的发光效率快速降低,产生明显的光衰,并且对LED造成永久性破坏;如果LED的工作电流超过芯片的饱和电流,也会使LED发光效率快速降低,产生明显的光衰。并且LED所能承载的温度与饱和电流有一定关系,散热良好的装置可以使LED工作温度相对降低些,饱和电流也可以更大,LED也就可以在相对较大的电流下工作。     

高质量氧化镓单晶及肖特基二极管的制备

本文采用导模法生长技术,成功制备了高质量掺Si氧化镓(β-Ga₂O₃)单晶,掺杂浓度为2×10¹⁸ cm^-3.晶体呈现淡蓝色,通过劳厄衍射、阴极荧光(CL)及拉曼测试对晶体的基本性质进行了表征,结果表明晶体质量良好.紫外透过光谱证明该晶体的禁带宽度约为4.71 eV.此外,在剥离衬底上,采用电子束蒸发、光刻和显影技术制备了垂直结构的肖特基二极管,平均击穿场强EAva为2.1 MV/cm,导通电阻3 mΩ·cm²,展示了优异性能.     

不饱和类硅烯H2C=SiNaCl的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论方法,在B3LYP/6-311G(d,p)水平上研究了不饱和类硅烯H2C=SiNaCl的结构.结果表明,不饱和类硅烯H2C=SiNaCl共有4种平衡构型,其中非平面的p-配合物型构型能量最低,是不饱和类硅烯H2C=SiNaCl存在的主要构型.对平衡构型间异构化反应的过渡态进行了计算,求得了转化势垒.计算预言了最稳定构型的振动频率和红外强度.     

金刚石(111)氢化表面脱氢势垒的量子化学研究

采用MNDO(UHF)方法,计算金刚石(111)面的脱氢势垒。在与气相有机分子脱氢活化能实验值系统比较的基础上,在一组尺度不同的金刚石表面团簇模型上进行了计算,结果收敛于42±4kJ/mol.并与MNDO(RHF)和AM1(UHF、RHF)方法给出的相应结果进行了比较。     

势能面特征与过渡态熵及A因子

反应体系的势能面,对了解反应的微观过程起着重要的作用,它的特征决定了化学反应的机理.原则上,由反应体系的Schrodinger方程的解,可得到体系能量随核间距变化的函数,从而获得势能面.除少数简单反应外,几乎无法精确求得复杂反应体系的势能面.因而,除从头算法外,人们先后发展了计算势能面的一些半经验方法.对某一反应,文献中可能记载好几个势能面,因此,在分析反应或计算反应的各物理量时,应当说明所应用的是何种势能面.我们曾指出,过渡态熵的可靠性,有赖于提供过渡态参数的势能面.本文从下述基元反应     

Au/(SiO2/Si/SiO2)纳米双势垒/n+-Si结构的电致发光研究

利用射频磁控溅射方法,在n⁺-Si衬底上淀积SiO₂/Si/SiO_{2纳米双势垒单势阱结构,其中Si层厚度为2至4nm,间隔为0.2nm,邻近n⁺-S i衬底的SiO2层厚度固定为1.5nm,另一SiO2层厚度固定为3nm.为了 对比研究,还制备了Si层厚度为零的结构,即SiO2(4.5nm)/n⁺-Si 结构.在经过600℃氮气下退火30min,正面蒸上半透明Au膜,背面也蒸Au作欧姆接触后,所 有样品都在反向偏置(n^＋-Si的电压高于Au电极的电压)下发光,而在正向偏压 下不发光.在一定的反向偏置下,电流和电致发光强度都随Si层厚度的增加而同步振荡,位 相相同.所有样品的电致发光谱都可分解为相对高度不等的中心位于2.26eV(550nm)和1.85eV (670nm)两个高斯型发光峰.分析指出该结构电致发光的机制是：反向偏压下的强电场使Au/( SiO2/Si/SiO2)纳米双势垒/n⁺-Si结构发生了雪崩击穿 ,产生大量的电子-空穴对,它们在纳米SiO2层中的发光中心(缺陷或杂质)上复 合而发光. 关键词： 电致发光 纳米双势垒 高斯型发光峰 雪崩击穿}