半导体表面和界面电子态的研究进展

本文第一部份介绍了近年来有关半导体表面和界面电子态的一些实验与理论研究结果以及目前大家感兴趣的课题,第二部份则介绍理论研究方面主要使用的方法以及方法的特点和不足之处。     

CuPc/ITO结构的表面和界面电子态的XPS研究

覆盖有Indium tin oxide(ITO)膜的透明导电玻璃广泛地用作有机发光器件 (OLEDs)的空穴注入电极 ,但是ITO膜的功函数通常与空穴传输材料的最高被占据分子轨道 (HOMO)不匹配。铜酞菁 (CuPc)作为缓冲层可以提高空穴从ITO向空穴传输材料的注入效率。对CuPc ITO样品的XPS表面分析表明 ,在CuPc分子中 ,铜原子显 2价 ,通过配位键和氮原子相互作用。CuPc分子中有两类碳原子 :8个C原子与 2个N原子成键 ;其余 2 4个C原子具有芳香烃性质。N原子也处在两种化学环境中 :有 4个N原子只与 2个C原子形成CNC键 ;另外 4个N原子不仅与 2个C原子成键 ,还通过配位键与Cu原子成键。用氩离子束对样品表面进行了溅射剥蚀 ,当溅射时间分别为 2 ,5 ,10min时进行XPS采谱分析 ,结果表明 ,随着氩离子束溅射时间增长 ,C 1s,N 1s峰变弱 ,Cu 2p ,O 1s,In 3d,Sn 3d峰增强 ,C 1s,N 1s,O 1s,In 3d和Sn 3d峰都向高束缚能或低束缚能方向移动 ,但它们的情况却不相同。     

分形表面电子态

基于Ｐａｌａｓａｎｔｚａｓ的分形上高度－高度关联函数的近似富里叶变换Ｗ（ｋ）,研究了电子态在分形表面上的局域化,发现电子态与表面粗糙有较强的耦合,而且局域化不仅与粗糙的两个参数－均方根高度σ和关联长度ζ有关,还受表面分维数影响,数值结果显示局域化随分维的增大而加强。     

ZnTe(110)表面电子态及其弛豫对表面电子态的影响

给出了Ⅱ-Ⅵ族半导体化合物ZnTe(110)表面电子特性的理论研究.考虑最近邻的sp³s模型描述体态电子结构，使用散射理论方法，给出了理想和弛豫ZnTe(110)表面的波矢分辨的电子态密度和表面投影带结构.结果表明：弛豫的ZnTe(110)表面在带隙中没有表面态存在.在价带中的表面态及表面共振态和其他弛豫的Ⅲ-Ⅴ族及Ⅱ-Ⅵ族半导体的(110)表面具有相似的特征.与实验结果及第一性原理的自洽赝势计算结果相比，计算的结果符合得很好. 关键词：     

正常导体-超导体的界面电子态

用Kalkstein-Soven型格林函数研究了正常导体-超导体的界面电子态,界面态的色散曲线及在几个原子平面上的态密度(DOS)曲线均已得到.有两点值得注意:(1)色散曲线出现断裂,这是正常导体-正常导体界面所没有的,(2)在正常导体一边,头几个原子层的DOS也具有超导体一边的特征.     

量子围栏中的表面电子态

将量子围栏作为二维无限深势阱来处理,用定态Schr dinger方程求出其波函数,并对围栏中的表面电子状态进行了讨论,最后在这一理论模型基础之上用MATLAB 6.1对模型计算结果进行了模拟和讨论,较好地解释了量子围栏中的表面电子所展现出的波动现象.     

半导体电子态理论简介(Ⅲ)

四、非晶态半导体非晶态半导体属于无序系统的物质．无序系统包括固溶体、非晶体、准晶体等,它们都不存在晶体的平移对称性．固溶体的特点是结构有序、组分无序．非晶体的特点是短程有序,长程（结构）无序．准晶体的特点是短程有序,长程部分有序,有点群对称性但无平移对称性、无序的分布都是随机的．与有序系统相比,无序系统有一些新的特点,例如局域化．关于局域化问题,常用紧束缚方法来讨论,哈密顿量其中　　是原子态?...     

半导体电子态理论简介(Ⅱ)

三、半导体表面半导体表面研究的现象包括理想表面,表面的弛豫和重构,以及表面吸附等．理想表面是假设晶体断裂后,它的表面原子的排列和晶体内部相同．实际情况往往不是这样,由于在表面上原子所受的力与晶体内部不同,它的运动自由度又较大,因此往往会发生表面原子位移．如果这种位移不破坏晶体平行于表面的平移对称性,则称为弛豫;如果破坏了这种平移对称性,并形成一种新的平移对称性,则称为重构．由于半导体表面的存?...     

半导体电子态理论简介(Ⅰ)

随着半导体技术和实验手段的发展,半导体理论也相应地得到了发展．早在六十年代,回旋共振和磁光吸收以及半导体浅杂质研究的同时,产生了半导体有效质量理论［１,２］．它不仅弄清了半导体能带结构的细节（如导带极小的位置,价带形状的各向异性,有效质量等等）,而且能定量地解释了半导体中浅施主、受主能级位置和性质,磁能级等实验结果．七十年代,表面实验技术,包括各种分析测试手段（如低能电子衍射,光电子谱仪等）?..     

表面物理讲座第四讲 表面电子态

早在三十年代固体量子理论初兴之时,塔姆就曾提出,晶体表面,由于周期场终断,会在晶体电子的禁带中出现新的电子定域态,这就是塔姆表面能级．后来,肖克莱又提出共价晶体表面的未饱和悬挂键也会在禁带中产生表面能级,这就是肖克莱表面能级．这些表面能级的共同特征是,位于禁带之中在表面能级上的电子沿着表面方向可以自由运动,但在垂直表面方向,表面态电子的波函数是指数衰减的,所以它们是定域在表面的状态．最近十五?...     

第一届全国半导体表面、界面物理学术会议简讯

第一届全国半导体表面、界面物理学术会议于1980年12月1日至7日在杭州召开.来自全国有关的领导机关、科研机构、高等院校及工厂等60个单位,115名代表参加了会议. 中国物理学会常务理事、中国科学院半导体研究所所长黄昆、复旦大学副校长谢希德、清华大学教授李志坚分别主持了开     

表面和界面电子显微学

电子显微镜经过五十多年的发展,目前的性能已经达到：空间点分辨率优于0.2ｎｍ,微衍射和微分析的空间分辨率优于2ｎｍ．利用这些性能,电子显微学得到了广泛的发展[1]．本文要介绍的是近十年来表面和界面电子显微学的进展．表面电子显微学的发展是和超高真空技术的普及分不开的．比较简便的办法是将超高真空机组联到电镜试样室[2,3],使试样室达到超高真空,有的实验室还同时装上蒸发装置用来原位观察薄膜生长过程．更好的办法....     

化合物半导体-绝缘体界面的界面态

 为了表彰我国年青的物理学家所作出的突出贡献,本刊新辟《青年物理学家论坛》栏目.本期由国际著名物理学家黄昆教授主持,他亲自审阅何力这篇文章,认为“这篇文章内容比较丰富,阐述也是扼要清晰可读的,可以发表”.何力于1982年赴日本留学,1985年在东京电气通讯大学获硕士学位,1988年在北海道大学获博士学位.他在半导体化合物的界面态研究方面取得了出色的成果,在已发表的近30篇论文有5篇发表在国际一级杂志上.他的导师长谷川机教授称赞他是一位富有想象力的优秀科学家.他在1989年度的863高技术任务完成情况评比中获得专家组的最高评分,并于1990年获德国洪堡奖学金,现已赴德继续从事HgCdTe分子束外延与超晶格的研究工作.     

光学和半导体元件的表面检查仪

前言大多数抛光的光学零件在提交用户之前至少要进行一次表面疵病检验,而且在生产的好几道工序中都要进行表面疵病的检验。为了保证零件获得充分的抛光并且表面没有道子、划痕或麻点就需要表面检查仪。它的任务是确保零件的用途和用户满意,同时又要使工厂保持足够的产量。虽然表面疵病这个被检参数能够在客观公差范围内定量确定,但检验工作却是相当困难的,而且由于检验依赖于主观评定,     

纳米硅集团表面电子态的理论研究

研究—Ｈ，—Ｏ或—ＯＨ基吸附于表面的纳米硅集团电子结构的变化情况．选取了几种可能的吸附构型，用定域密度泛函（ＬＤＦ）-集团模型数值自洽求解方法的第一性原理计算，求得优化的吸附位置、相应的电子结构，并分析了有关的光学性质．在全氢饱和的情况下，能隙比硅体的宽，呈明显的量子尺寸效应；部分—Ｈ被—Ｏ原子取代后，在禁带中出现一些“尾态”，这些态部分被占有；若以—ＯＨ基取代—Ｏ，则相应的空尾态被占有，但带隙变化不大．—Ｏ和—ＯＨ吸附时均不呈现明显的量子尺寸效应 关键词：     

固体表面的空电子态及其探测方法

本文介绍了固体表面空电子态研究的一些重要进展。着重阐述了用反光电子谱、总电流谱和扫描隧道电流谱等实验手段对空态进行探测，并举例说明它们在空态研究中所得到的一些最新结果。