碳化硅表面的外延Graphene

Graphene具有优异的电学性质,是非常有前途的纳米电子材料,有希望替代硅成为下一代集成电路材料,尽管目前有很多种制备Graphene的方法,但就Graphene在将来集成电路方面的应用而言,在碳化硅上的外延生长法最具潜力,文章首先从Graphene的能带结构开始,简单介绍为什么Graphene具有诸多优异的电学性质,比如异常霍尔效应、室温下的高迁移率、碳纳米管的弹道输运等,然后介绍这种外延生长方法及其发展现状,通过比较在不同碳化硅晶面和在不同条件下生长的Graphene的表面形貌,得出结论,在加热炉内,生长在碳化硅晶体碳面的Graphene拥有特别高的质量,最后文章着重讨论对碳面Graphene的电学表征实验,这些实验证明这种材料中的电子是狄拉克电子,同时也发现材料具有优异的电学性质.     

溶液法制备Graphene

Graphene因其优异的物理性能和潜在的应用前景,引起物理界和化学界的广泛关注,成为继碳纳米管后凝聚态物理和材料科学领域中又一研究热点,文章详细介绍了近几年发展起来的Graphene的溶液制备方法,例如石墨插层法、液相分散法、氧化石墨还原法、溶剂热法、芳香偶联法等,并对各种方法的特点进行了评述.     

石墨烯的透射电子显微学研究

石墨烯(Graphene)是近几年迅速发展起来的研究热点材料之一,利用透射电子显微镜(TEM)研究Gra-phene的结构特征和原子动态过程,是Graphene研究的重要进展,文章评述了利用透射电子衍射方法对Graphene的层数、堆垛方式、取向和表面形貌等结构特征进行的研究工作,介绍了利用高分辨透射电子显微术在Graphene的表面缺陷、边缘结构及吸附原子等研究领域取得的最新结果.     

双层h-BN/Graphene结构稳定性及其掺杂特性的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了双层h-BN/Graphene的稳定性及其掺杂特性.研究发现,双层h-BN/Graphene能带结构在K点处有一个小的带隙,在费米能处有类Graphene的线性色散关系.通过施加应变和掺杂来调节带隙,发现掺杂后费米能级附近引入的新能级,主要是N原子的贡献,掺杂后的Na原子和N,C之间存在电荷转移,材料转变为金属性.电荷的转移、载流子密度的增加,在电子元器件中有重要的应用前景.     

Graphene的物理性质与器件应用

Graphene因其新奇的物理性质和广泛的应用前景已迅速成为国际新材料领域的研究前沿和热点.文章详细介绍了Graphene奇特的物理性质(多体相互作用、量子霍尔效应、双极场效应、弱局域化效应等),并对其在微纳米器件、分子电子学、自旋电子学等领域的应用进展给出了综述.     

GaAs/AlGaAs分子束外延材料的X射线双晶形貌观察

本文介绍了用非平行非对称(+、-)双晶X射线形貌术研究Ⅲ—Ⅴ族化合物外延晶体的设置和原理。分析了外延后形成的弯曲样品造成的衍射效应。对分子束外延(MBE)法生长的GaAs/AlGaAs衬底和外延层分别进行了X射线形貌术观察。讨论了外延层中存在的失配位错、生长小丘、沾污和局部微差取向等缺陷。对位错的组态和来源进行了初步分析。本实验结果也表明,有应变超晶格过渡层的MBE法对生长优质的GaAs/AlGaAs外延片是有利的。     

p型半导体金刚石膜的磁阻效应

在p型硅(100)衬底上,采用衬底负偏压微波等离子体CVD方法进行了p型异质外延金刚石膜的生长.用O₂等离子体刻蚀技术将金刚石膜刻蚀成长条形,利用四探针法在0—5T的磁场范围内测量了样品的磁阻.实验结果表明,p型异质外延金刚石膜可以产生较大的磁阻.在Fuchs-Sondheimer(F-S)薄膜理论的基础上考虑晶格散射、杂质散射和表面散射,通过求解Boltzmann方程,利用并联电阻模型研究了p型异质外延金刚石膜的磁阻效应,给出了磁阻和金刚石膜厚度、迁移率、空穴密度及磁场的关系.讨论了表面散射和价带形变对p型异质外延金刚石膜磁阻的影响,初步解释了p型异质外延金刚石膜产生较大磁阻的原因 关键词： 金刚石膜 异质外延 磁阻效应 电导率     

低维半导体器件电阻率的测试理论与实验研究

针对二维和三维半导体器件的电阻率测试进行了详细的理论分析和实验研究．阐述了常规四探针法、改进的四探针法以及两探针法的使用范围,重点讨论了范德堡方法在低维半导体材料电阻率测试中的应用．以NiCo2O4外延薄膜为例,具体分析了材料的导电机理．     

截止波长12 μm的p型-InAs0.04Sb0.96材料的熔体外延生长

为了获得p-型的长波长InAsSb材料并研究掺杂剂Ge对材料特性的影响,用熔体外延法生长了掺Ge的波长为12 μm的p型-InAsSb 外延层.用傅里叶红外光谱仪、Van der Pauw 法和电子探针微分析研究了材料的透射光谱、电学性质以及组分的分布.结果表明,两性杂质Ge在熔体外延生长的InAs0.04Sb0.96材料中起受主杂质作用.当外延层的组分相同时,材料的截止波长不随掺Ge浓度的变化而变化,但是随着外延层中掺Ge量的增加,外延层的透射率下降.掺杂原子Ge在外延层的表面及生长方向的分布都是相当均匀的.77 K下测得,载流子浓度为9.18×1016 cm-3的掺Ge的p型-InAs0.04Sb0.96样品,其空穴迁移率达到1 120 cm2·Vs-1.     

截止波长12μm的p型-InAs_(0.04)Sb_(0.96)材料的熔体外延生长

为了获得P型的长波长InAsSb材料并研究掺杂剂Ge对材料特性的影响,用熔体外延法生长了掺Ge的波长为12μm的P型-InAsSb外延层．用傅里叶红外光谱仪、VanderPauw法和电子探针微分析研究了材料的透射光谱、电学性质以及组分的分布．结果表明,两性杂质Ge在熔体外延生长的InAs0.01Sb0.96材料中起受主杂质作用．当外延层的组分相同时,材料的截止波长不随掺Ge浓度的变化而变化,但是随着外延层中掺Ge量的增加,外延层的透射率下降．掺杂原子Ge在外延层的表面及生长方向的分布都是相当均匀的．77K下测得,载流子浓度为9．18×10^16cm^-3的掺Ge的P型-InAS0.01Sb0.96样品,其空穴迁移率达到1120cm^2·Vs^-1.