InGaAs/Si键合界面a-Si键合层厚度对InGaAs/Si雪崩光电二极管性能的影响

为从根本上阻断InGaAs/Si之间的失配晶格,获得低噪声的InGaAs/Si雪崩光电二极管,理论上在InGaAs/Si键合界面插入超薄a-Si键合层,彻底隔断键合界面异质晶格,同时保证InGaAs吸收层和Si倍增层超高的晶体质量和良好的电学传输.模拟了a-Si键合层厚度对InGaAs/Si雪崩光电二极管性能影响.由于...     

渐变带隙氢化非晶硅锗薄膜太阳能电池的优化设计

利用一维微电子-光电子结构分析软件(AMPS-1D)在AM1.5G(100 mW/cm2)、室温条件下模拟和比较了有、无渐变带隙氢化非晶硅锗(a-SiGe:H)薄膜太阳能电池的各项性能.计算结果表明:渐变带隙结构电池具有较高的开路电压(V oc)和较好的填充因子(FF),转换效率(E ff)比非渐变带隙电池提高了0.477%.研究了氢化非晶硅(a-Si:H)、氢化非晶碳化硅(a-SiC:H)和氢化纳米晶硅(nc-Si:H)三种不同材料的窗口层对a-SiGe:H薄膜太阳能电池性能的影响.结果显示:在以nc-Si:H为窗口层的电池能带中,费米能级E F已经进入价带,使得窗口层电导率及电池开路电压有所提高,又由于ITO与p-nc-Si:H的接触势垒较低,使得接触处的电场降低,更有利于载流子的收集.另一方面,窗口层与a-SiGe:H薄膜之间存在较大的带隙差,在p/i界面由于能带补偿作用形成了价带势垒(带阶)?E v,阻碍了空穴的迁移,因此我们在p/i界面引入缓冲层,使得能带补偿作用得到释放,更有利于空穴的迁移和收集,得到优化后单结渐变带隙a-SiGe:H薄膜结构太阳能电池的转换效率达到了9.104%.     

He离子注入对Ge中缺陷行为的影响研究

本文采用以蒙特卡罗方法为基础的SRIM软件模拟He离子注入对Ge中缺陷行为的影响,为高质量GOI(绝缘体上Ge)材料的制备提供理论指导。本文主要模拟了He离子入射角度、能量以及注入剂量对Ge材料损伤程度和溅射产额等的影响。研究表明:入射角度较小时,拖尾效应不明显,有利于避免沟道效应,同时缺陷空位数(DPA)也处于较低水平;能量增大导致离子射程增大,溅射产额减小,离表面越近的Ge中DPA变少,可以实现低DPA GOI材料的制备;离子注入剂量增大导致损伤区域增大且集中,然而更多的He离子聚集在射程附近,能够很好地降低GOI材料的剥离温度。     

High-performing silicon-based germanium Schottky photodetector with ITO transparent electrode

A near-infrared germanium(Ge)Schottky photodetector(PD)with an ultrathin silicon(Si)barrier enhancement layer between the indium-doped tin oxide(ITO)electrode and Ge epilayer on Si or silicon-on-insulator(SOI)is proposed and fabricated.The well-behaved ITO/Si cap/Ge Schottky junctions without intentional doping process for the Ge epilayer are formed on the Si and SOI substrates.The Si-and SOI-based ITO/Si cap/Ge Schottky PDs exhibit low dark current densities of 33 mA/cm2 and 44 mA/cm2,respectively.Benefited from the high transmissivity of ITO electrode and the reflectivity of SOI substrate,an optical responsivity of 0.19 A/W at 1550 nm wavelength is obtained for the SOI-based ITO/Si cap/Ge Schottky PD.These complementary metal–oxide–semiconductor(CMOS)compatible Si(or SOI)-based ITO/Si cap/Ge Schottky PDs are quite useful for detecting near-infrared wavelengths with high efficiency.     

Au诱导形成有序Si纳米孔阵列及其应用

以自组装聚苯乙烯小球(PS)单层膜为掩膜,利用Au对Si表面的催化氧化作用以及KOH溶液对单晶Si的各向异性腐蚀特性,在Si(100)面上制备了一系列尺寸小于100 nm有序可控的Si纳米孔阵列.扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等的测试结果显示:当PS小球溶液与甲醇溶液的体积比为9:11时,可形成大面积无缺陷的单层膜;但当体积比过大时,会导致类似双层膜结构的形成;而当体积比过小时,会诱导形成点缺陷和线缺陷.对PS小球及溅射Au处理过的Si晶片进行KOH溶液腐蚀,随着腐蚀时间变长,纳米孔的横向尺寸和深度增大,其形貌由圆形逐渐变为倒金字塔型,当腐蚀时间超过10 min,纳米孔阵列的有序性遭到破坏.采用离子束溅射技术在倒金字塔型纳米孔衬底上获得了有序Ge/Si纳米岛,而在圆形纳米孔衬底上获得了有序Ge/Si纳米环.进一步对有序Ge/Si纳米岛及纳米环的形成机理进行了解释.     

Any-polar resistive switching behavior in Ti-intercalated Pt/Ti/HfO2/Ti/Pt device

The special any-polar resistive switching mode includes the coexistence and stable conversion between the unipolar and the bipolar resistive switching mode under the same compliance current. In the present work, the any-polar resistive switching mode is demonstrated when thin Ti intercalations are introduced into both sides of Pt/HfO₂/Pt RRAM device. The role of the Ti intercalations contributes to the fulfillment of the any-polar resistive switching working mechanism, which lies in the filament constructed by the oxygen vacancies and the effective storage of the oxygen ion at both sides of the electrode interface.     

ITO纳米棒结构红外波段消光特性模拟与分析

铟锡氧化物（ITO）作为一种高掺杂的半导体材料，其材料介电常数零点波长位于近红外波段，且其在近红外波段的吸收损耗较小，因此ITO可以成为近红外波段理想的局域表面等离激元共振效应（LSPR）材料。采用时域有限差分法模拟长方体状ITO纳米棒阵列的LSPR效应，通过调整ITO纳米棒的载流子浓度、尺寸、间距以及衬底折射率实现其红外波段LSPR共振峰的有效调节。这对于扩宽ITO纳米结构在红外波段LSPR效应的应用具有重要的研究意义。