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.     

双掺杂铁基1111型超导体Nd1-xBaxFeAsO1-2xF2x的磁传输性能研究

采用两步固相反应法,在母相FeAs=1111结构的NdFeAsO中掺入BaF2,实现电子与空穴的双掺杂．该体系超导转变温度（Tc）在33-50K范围,取决于名义BaF2掺杂量x．在实验范围内,掺杂量越大,转变温度越高,当x=0．2时,Tc达到50K．磁电阻测量表明：高掺杂量样品（例如x=0．2）具有较高的上临界场（Hc...     

Band offset and electronic properties at semipolar plane Al N(1ī01)/diamond heterointerface

Tailoring the electronic states of the Al N/diamond interface is critical to the development of the next-generation semiconductor devices such as the deep-ultraviolet light-emitting diode, photodetector, and high-power high-frequency field-effect transistor. In this work, we investigate the electronic properties of the semipolar plane Al N(1ˉ101)/diamond heterointerfaces by using the first-principles method with regard to different terminated planes of Al N and surface structures of diamond(100) plane. A large number of gap states exist at semi-polar plane Al N(1ˉ101)/diamond heterointerface, which results from the N 2 p and C 2 s2 p orbital states. Besides, the charge transfer at the interface strongly depends on the surface termination of diamond, on which hydrogen suppresses the charge exchange at the interface. The band alignments of semi-polar plane Al N(1ˉ101)/diamond show a typical electronic character of the type-II staggered band configuration. The hydrogen-termination of diamond markedly increases the band offset with a maximum valence band offset of 2.0 e V and a conduction band offset of 1.3 e V for the semi-polar plane N–Al N(1ˉ101)/hydrogenated diamond surface. The unique band alignment of this Type-II staggered system with the higher CBO and VBO of the semi-polar Al N/HC(100) heterostructure provides an avenue to the development of robust high-power high-frequency power devices.     

NdBa2Cu3O7-δ/YBa2Cu3O7-δ多层膜体系的外延结构和磁通钉扎的研究

采用脉冲激光沉积技术,在单晶SrTiO₃基底上外延生长了一系列名义结构为p×(NdBa₂Cu₃O_7-δ(m)/YBa₂Cu₃O_7-δ(n))的多层膜和准多层膜(单元层NdBa₂Cu₃O_7-δ较厚而YBa₂Cu₃O_7-δ呈非连贯的岛状分布,m,n为激光脉冲数,p为重复周期).样品的超导转变温度在87—91 K范围,具体大小取决于不同的调制结构,多层膜的重复周期越大,层状界面越多,超导转变温度就越低.磁传输测量表明,准多层的样品不仅具有较高的超导转变温度,而且具有较强的磁通钉扎性能,77K零场下的临界电流密度高达4×10⁶ A/cm²,显示出良好的应用前景. 关键词： 2Cu₃O_7-δ')" href="#">NdBa₂Cu₃O_7-δ 多层膜 磁通钉扎 临界电流密度     

NdBa2Cu3O7-δ/YBa2Cu3O7-δ多层膜体系的外延结构和磁通钉扎的研究

采用脉冲激光沉积技术.在单晶SrTiO3基底上外延生长了一系列名义结构为p×(NdBa2Cu3O7-δ(m)/YBazCu3O7-δ(n))的多层膜和准多层膜(单元层NdBa2Cu3O7-δ较厚而YBa2Cu3O7-δ呈非连贯的岛状分布,m,n为激光脉冲数,p为重复周期).样品的超导转变温度在87-91 K范围,具体大小取决于不同的调制结构,多层膜的重复周期越大,层状界面越多,超导转变温度就越低.磁传输测量表明,准多层的样品不仅具有较高的超导转变温度,而且具有较强的磁通钉扎性能,77 K零场下的临界电流密度高达4×106 A/cm2,显示出良好的应用前景.     

纤锌矿Zn1-xMgxO极化特性的第一性原理GGA +U方法研究

高迁移率的二维电子气在纤锌矿结构Zn1-xMgxO/ZnO异质结构中被发现,二维电子气的产生很可能是由于这两种材料界面上存在不连续性极化.本文基于第一性原理GGA+U方法研究了Zn1-xMgxO合金的自发极化随Mg组分x的变化关系,其中极化特性的计算采用Berry-phase方法.我们将极化分为3个部分:电子极化、晶格极化以及压电极化,结果表明压电极化在总极化中起着主要作用.     

一阶RC电路的深度透视:概念、思想和方法

电路课程教学中为了加深学生们对电容工作特性的理解并且能够高效正确地求解包含电容的电路问题,笔者以一阶RC电路为例对其中核心物理概念、电路基本定律以及电路分析方法之间的层次性、关联性和差异性进行了深度剖析。研究发现,学生们学习上的最大困扰植根于电容的伏安特性中所蕴含的电压变化率的认识误区以及基尔霍夫定律作为主要指导思想的认识不足。教师在教学过程中过多使用唯象的电容模型以及片面强调分析方法而忽视概念和思想的讲授是导致这种现象的根本原因。当前研究结果有利于科学组织电路课程教学,同时对其他课程教学也有指导意义。