AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管中二维电子气的极化光学声子散射

Al Ga N/Ga N界面处的二维电子气迁移率是描述高电子迁移率晶体管特性的一个重要参数,极化光学声子散射是高温时限制二维电子气迁移率的主要散射机制.本文对极化光学声子散射进行计算,结果表明在二维电子气浓度为6×10~(11)—1×10~(13) cm~(–2),温度为200—400 K范围内,极化光学声子散射因素决定的迁移率随温度的变化近似为μPO=AT-α(α=3.5);由于Ga N中光学声子能量较大,吸收声子对迁移率的影响远大于发射声子的影响.进一步讨论了极化光学声子散射因素决定的迁移率随光学声子能量变化的趋势,表明增加极化光学声子能量可提高二维电子气的室温迁移率.     

四方晶系应变Si空穴散射机制

基于Fermi黄金法则及Boltzmann方程碰撞项近似理论, 推导建立了(001)弛豫Si_1-xGe_x衬底外延四方晶系应变Si空穴散射几率与应力及能量的理论关系模型, 包括离化杂质、声学声子、非极性光学声子及总散射概率(能量40 meV时)模型. 结果表明: 当Ge组分(x)低于0.2时, 应变Si/(001)Si_1-xGe_x材料空穴总散射概率随应力显著减小. 之后, 其随应力的变化趋于平缓. 与立方晶系未应变Si材料相比, 四方晶系应变Si材料空穴总散射概率最多可减小66%. 应变Si材料空穴迁移率增强与其散射概率的减小密切相关, 本文所得量化模型可为应变Si空穴迁移率及PMOS器件的研究与设计提供理论参考.     

In_(0.82)Ga_(0.18)As材料的低温电学性质研究

利用低压-金属有机化学气相沉积(LP-MOCVD)设备,采用两步生长及缓冲层热退火处理在InP衬底上制备了高质量的In0.82Ga0.18As外延材料.研究了缓冲层退火前后In0.82Ga0.18As外延材料的低温电学性质,通过变温霍尔效应测试得到了载流子的浓度和迁移率随温度变化的关系,并利用位错散射、极化光学声子散射等对实验数据进行了拟合.结果表明,实验值与理论值符合较好,在较低温度下(150K),位错散射起主要作用,而在较高的温度下(250K),极化光学声子散射占主要地位.     

纤锌矿AlGaN/AlN/GaN异质结构中光学声子散射影响的电子迁移率

对含有AlN插入层纤锌矿Al_xGa_1-xN/AlN/GaN异质结构,考虑有限厚势垒和导带弯曲的实际 异质结势,同时计入自发极化和压电极化效应产生的内建电场作用,采用数值自洽求解薛定谔方程和泊松方程, 获得二维电子气(2DEG)中电子的本征态和本征能级.依据介电连续模型和Loudon单轴晶体模型, 用转移矩阵法分析该体系中可能存在的光学声子模及三元混晶效应.进一步, 在室温下计及各种可能存在的光学声子散射,推广雷-丁平衡方程方法,讨论2DEG分布及二维电子迁移率的 尺寸效应和三元混晶效应.结果显示: AlN插入层厚度和Al_xGa_1-xN势垒层中Al组分的增加均会 增强GaN层中的内建电场强度,致使2DEG的分布更靠近异质结界面,使界面光学声子强于其他类型的 光学声子对电子的散射作用而成为影响电子迁移率的主导因素.适当调整AlN插入层的厚度和Al组分, 可获得较高的电子迁移率.     

纤锌矿AlGaMAlN／GaN异质结构中光学声子散射影响的电子迁移率

对含有A1N插入层纤锌矿A1xGal-xN／A1N／GaN异质结构,考虑有限厚势垒和导带弯曲的实际异质结势,同时计入自发极化和压电极化效应产生的内建电场作用,采用数值自洽求解薛定谔方程和泊松方程,获得二维电子气（2DEG）中电子的本征态和本征能级．依据介电连续模型和Loudon单轴晶体模型,用转移矩阵法分析该体系中可能存在的光学声子模及三元混晶效应．进一步,在室温下计及各种可能存在的光学声子散射,推广雷．丁平衡方程方法,讨论2DEG分布及二维电子迁移率的尺寸效应和三元混晶效应．结果显示：A1N插入层厚度和A1xGal-xN势垒层中A1组分的增加均会增强GaN层中的内建电场强度,致使2DEG的分布更靠近异质结界面,使界面光学声子强于其他类型的光学声子对电子的散射作用而成为影响电子迁移率的主导因素．适当调整A1N插入层的厚度和A1组分,可获得较高的电子迁移率．     

压应变Ge/(001)Si1-xGex空穴散射与迁移率模型

应变Ge材料因其载流子迁移率高, 且与硅工艺兼容等优点, 已成为硅基CMOS研究发展的重点和热点. 本文基于压应变Ge/(001)Si_1-xGe_x价带结构模型, 研究了压应变Ge/(001)Si_1-xGe_x空穴各散射概率、空穴迁移率与Ge组分(x)的关系, 包括空穴离化杂质散射概率、声学声子散射、非极性光学声子散射、总散射概率以及空穴各向同性、各向异性迁移率, 获得了有实用价值的相关结论. 本文量化模型可为应力致Ge改性半导体物理的理解及相关器件的研究设计提供有重要的理论参考.     

高纯汽相生长GaP的场致发光及电学性质

研究了以汽相外延法在整片单晶GaP衬底上生长的高纯GaP的场致发光、霍尔系数、电阻率同温度的关系。在77°K和300°K分别获得高达2370厘米~2/伏秒和189厘米~2/伏秒的霍尔迁移率。以Zn 扩散制成的二极管的场致发光表现为本征复合。在77°K时,除了由于在中性施主位置上的束缚激子复合而引起的狭的非声子谱线外,近边带场致发光还呈现出一组界线分明的谱峰,相应于自由激子的声子协助的复合(下文中简称为“声协”复合)。这些观察到的峰,既和 TA、LA、TO声子的吸收有关,也和它们的发射有关;它们的能量分别为12.5,31.0,44.0毫电子伏。和声子发射有关的谱峰强度对于TO、LA和TA声子来说,大概比率是1:3:1.5。这些能量和相对强度是和本征GaP的吸收及阴极射线发光数据一致。在氮和别的任意杂质浓度很低的器件中,场致发光和温度的关系表明:300°K的发射以本征复合占优势。     

n-SiC拉曼散射光谱的温度特性

测量了采用离子注入法得到掺N的n-SiC晶体从100—450 K的拉曼光谱. 研究了SiC一级拉曼谱、电子拉曼散射谱及二级拉曼谱的温度效应. 实验结果表明,大部分SiC一级拉曼峰会随温度升高向低波数方向移动,但声学模红移(峰值位置向低频方向移动)的幅度较光学模小. 重掺杂4H-SiC的纵光学声子等离子体激元耦合(LOPC)模频率随温度升高表现出先蓝移(峰值位置向高频方向移动)后红移的变化趋势,表明LOPC模的温度特性不仅会受到非简谐效应的影响,还与实际已离化杂质浓度有关. 电子拉曼散射峰线宽随温度升高而增 关键词： 碳化硅 温度 纵光学声子等离子体激元耦合模 电子拉曼散射     

关于GaAs的低迁移率问题

测量了5个不掺杂LPE-GaAs样品的电子迁移率温度关系,发现不同样品的诸曲线有互相交叉的现象,只用离化杂质散射一种非本征机制难于解释它。因此,假设未知散射中心(mobilitykiller)的存在看来是必要的。由于被研究的样品的纯度已相当高,Stringfellow等人所假设的杂质中心元胞势散射可以忽略不计。分析了光照对77K温度下电子浓度和迁移率的影响,认为未知散射中心可能是样品微观不均匀性造成的空间电荷区。 关键词：     

调制掺杂高迁移率晶体管

为了提高场效应晶体管的响应速度,在设计中希望采用迁移率高的材料.材料迁移率的大小决定于载流子的散射.一般在高温下,载流子主要被晶格振动所散射,即声子散射; 而在低温下电离杂质的散射起主导作用.对于高掺杂的样品,即使降低温度也不能使迁移率提高.掺杂浓度为 1017- 1018cm-3的 n型GaAs 中的电子迁移率大约是 3000—4000 cm2/V·s左右.而P型GaAs中的空穴迁移率将更低.掺杂浓度降低会使迁移率升高.当掺杂浓度为 1013-1014cm-3时,GaAs中的电子迁移率按照 Brooks-Herring-Dingle理论的计算,在300K时约为104cm2/V·s[1,2].而在十分高…     

在ZnSxSe1-x单晶中本征缺陷的研究

本文用气相法生长ZnSxSe1-x(x=0.03)单晶,解理得到(110)面晶片。在组分分压(Zn或S/Se或Se)下300-800℃范围内进行热处理,在4.2K激子发射光谱中观察到与VZn(Zn空位)有关的I1deep谱线强度的变化。当热处理温度低于300℃时,未观察到I1deep谱线强度的变化。在300℃以上热处理样品中均观察到I1deep谱线强度的变化。由此研究了VZn浓度随热处理条件的变化。提供了分别控制本征VZn缺陷和掺杂的实验依据。     

在ZnSxSe1-x单晶中自由激子光谱的研究

在高纯ZnSxSe1-x单晶的自由激子激发光谱中首次观察到过热激子能量弛豫的振荡结构.激发光谱的结构,激子的寿命与ZnSxSe1-x三元系的组分x密切有关.x=0.125和x=0.02样品相比较,随着X的增加而增加自由激子的发光效率,同时在激发光谱的振荡结构中增加光滑成分和背景,亦即减少光学声子形式的能量弛豫,增加声学声子形式的能量弛豫.这些现象归结于在混晶中非均匀势垒引起的激子迁移率的减小.     

真空热处理对VPE ZnSxSe1-x外延膜发光的影响

本文测量了经真空热处理的VPE ZnSxSe1-x(X=0.055,0.22)外延膜液氮温度下的光致发光(PL)光谱,观察到一个新的蓝色发光带,并把这一谱带归结为导带中自由电子与束缚在深受主中心上空穴的复合.实验表明,深受主中心是在真空热处理时形成,并与真空热处理时在外延层中产生的Zn空位有关.     

Effect of pressure on electrical properties of SnS x Se1−x single crystals

The single crystals of tin monosulphoselenides in the form of a series SnS _x Se_1?x (where x?=?0, 0.25, 0.50,0.75 and 1) have been grown using the direct vapor transport technique (DVT). The analysis of the X-ray diffraction patterns reveals that all crystals belong to the orthorhombic crystal structure. Hall effect measurements were carried out on grown crystals at room temperature. The optical absorption measurements at room temperature have been carried out for all crystals. The values of the band gap were determined at atmospheric pressure and also calculated at high-pressure. Simultaneous thermoelectric power (TEP) and a.c. resistance measurements up to 8?GPa were carried out. The results of the effect of high-pressure on the electrical resistance of the grown crystals are reported in this paper.     

VPE ZnSxSe1-x外延膜的生长及其光致发光

本文用气相外延(VPE)法在(100)GaAs衬底上生长了ZnSxSe1-x外延膜,并通过改变ZnS源温度和衬底温度使组分x值控制在0—1范围内。外延膜在77K时的光致发光(PL)光谱的近带边发射峰很强,半高宽较窄,这表明VPE ZnSxSe1-x外延膜的质量较高。     

Fabrication of NdBa2Cu3O7−δ single crystals by the top-seeded solution-growth method in 1%, 21%, and 100% oxygen partial pressure atmosphere

Single crystals of NdBa₂Cu₃O_7−δ (Nd123) have been successfully grown by the top-seeded solution-growth (TSSG) method in 1%, 21% and 100% oxygen partial pressure atmosphere ((P(O₂) = 0.01 atm, P(O)₂) = 0.21 atm and P(O₂) = 1.00 atm). Ba---Cu---O solvent with a Ba to Cu ratio of 3:5 was used in a Nd₂O₃ crucible. Nd is supplied by the reaction between the molten solvent and the Nd₂O₃ crucible. Compositions of Nd123 single crystals grown in different oxygen partial pressure atmospheres were analyzed by inductivity coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES) and confirmed to be Nd:Ba:Cu = 1.01:1.97:3.00 for P(O₂) = 0.01 atm, Nd:Ba:Cu = 1.07:1.95:3.00 for P(O₂) = 0.21 atm and Nd:Ba:Cu = 1.10:1.90:3.00 for P(O₂) = 1.00 atm, respectively. The Nd123 single crystals grown in different oxygen partial pressure atmospheres were annealed in a pure oxygen gas flow, and the temperature dependence of the DC magnetization for these crystals was measured using a superconducting quantum interference device (SQUID) magnetometer. The Nd123 single crystal grown in P(O₂) = 0.01 atm, and annealed at 340°C for 200 h showed a steep superconductive transition at 96 K. On the other hand, the Nd123 crystal grown in P(O₂) = 0.21, 1.00 atm and, annealed at 340°C for 200 h exhibited a broad transition at 92 K for P(O₂) = 0.21 atm and at 88 K for P(O₂) = 1.00 atm, respectively. Therefore for Nd123 single crystal production with high quality superconductive characteristics, a low oxygen partial pressure atmosphere during crystal growth is found to be effective for minimizing the substitution of Nd ions into Ba sites.     

镁含量和热处理对Zn1-xMgxO薄膜结构和发光性能的影响

采用溶胶-凝胶工艺在玻璃衬底上制备了Zn_1-xMg_xO(x=0.1,0.2,0.3, 0.4,0.5,0.6,0.7)薄膜.X射线衍射谱(XRD)测试结果发现,在 0.1<x<0.3 范围内,薄膜仍然保持氧化锌六角纤锌矿结构,(002)面衍射峰位向大角度方向移动,超过0.3时出现氧化镁立方相.对镁含量为0.1,0.2,0.3薄膜的光致发光谱研究表明：紫外发光峰随镁含量的增加向短波方向移动.对于Zn_0.9Mg_0.1O薄膜,在5,5.5和6℃/min的升温速率下,升温速率越快结晶程度越好.在相同升温速率下,随着退火温度从500 ℃升高到560 ℃,样品的结晶程度变好,当退火温度达到590 ℃时,结晶质量下降. 关键词： 氧化锌 结构 禁带宽度 光致发光谱     

Dependence of superconducting properties of underdoped Bi-2201 single crystals on the charge composition and growth conditions in gas-filled cavities

High-quality Bi_{2 + x} Sr_{2 ? y} CuO_{6 + δ} (Bi-2201) single crystals with the ratio Bi/Sr = 1.4–2.0 were grown by the free growth method in gas-filled cavities in KCl solution-melt in a range of doping levels, which provides variation in superconducting properties from insulators to optimally doped crystals. The charge composition Bi : Sr : Cu = 1.7 : 2.3 : 2.5 with excess Sr and Cu and synthesis conditions provided growth cavity formation in the KCl solution at the crystal growth stage. Lamellar single crystals and whiskers were grown under quasi-equilibrium conditions of lowered growth temperatures and partial oxygen pressure, achieved in closed gas-filled cavities.     

VPE ZnSxSe1-x外延膜中的自发和受激辐射

本文首次报道了VPE ZnSxSe1-x外延膜在77K时起因于激子和激子(Ex-Ex)散射的自发辐射和受激辐射,研究了Ex-Ex散射发光的位置和强度与激发密度的关系,分析了受激辐射的光子能量比自发辐射稍低的原因.     

非线性光学晶体4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐的制备与性能研究

采用籽晶法制备了大体积高质量的4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐(DAST)晶体，对制备条件进行了优化，对DAST晶体X射线衍射谱图中的主要峰进行了指标化.另外，还对所制备的DAST晶体的透光性、热稳定性进行了研究， 并对265℃的焙烧产物进行了X射线衍射 (XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试，证明了260℃是DAST晶体的熔化相变温度， 说明采用熔融法制备DAST晶体是可行的；同时还对DAST晶体的热失重过程进行了初步探讨. 关键词： 4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐 晶体生长 X射线衍射 热稳定性