非晶半导体基本理论及目前发展概况

 一、非晶半导体基本理论非晶态半导体是一门发展极为迅速的新兴学科,是凝聚态物理学中最为活跃的领域之一,已成为材料学科的一个组成部分.大量的事实说明,研究非晶态半导体的意义不仅在技术上能够产生新材料和新器件,而且对于认识固体理论中的许多基本问题也会产生深远的影响.晶态半导体的基本特征是:组成它的原子或分子作周期性排列,叫作长程有序性.基于这样的特征,利用能带理论,使得晶态半导体中的许多物理问题和半导体器件的基本原理得到了比较满意的解决.而非晶态半导体,结构上是一种共价网络,没有周期性排列的约束,所以它在结构上、光学电学性质上很不同于晶态半导体.因此,在应用上也显示了自己的特征,已呈现了巨大的应用前景.     

非晶半导体的一些新进展

十多年来，非晶态半导体基本概念的更新和技术应用的进展一直处于方兴未艾的状态。本文仅就两个最近极受重视的有关无序材料的结构与缺陷的问题（“中程序”与“浮键”）以及非晶半导体的应用发展动态作一扼要的介绍。     

稀磁半导体--自旋和电荷的桥梁

稀磁半导体可能同时利用载流子的自旋和电荷自由度构造将磁、电集于一体的半导体器件．尤其是铁磁半导体材料的出现带动了半导体自旋电子学的发展．室温铁磁半导体材料的制备，半导体材料中有效的自旋注入，以及自旋在半导体结构中输运和操作已成为目前半导体自旋电子学领域中的热门课题．稀磁半导体呈现出强烈的自旋相关的光学性质和输运性质，这些效应为人们制备半导体自旋电子学器件提供了物理基础．     

非晶态硅与太阳能电池

一、引 言 五十年代末,人们就开始研究非晶态固体的微观结构和电子状态,开创了以非晶态为研究对象的固体物理的新领域.非晶态固体是凝聚态物质的一种.这个领域同国民经济以及科学技术的发展极为密切.如非晶态半导体,它的研究成果将在固体电子理论、存储器、现代无线电装置、复印机、光通讯、太阳能转换等方面产生重大影响.目前非晶态半导体还是一门年轻的学科,还处于晶态半导体四十至五十年代时的发展状况[1],在许多方面还是刚刚开始,还需要进一步地探讨和研究.本文着重介绍近几年来在研究非晶态硅方面所取得的新成果,并且已用这种新材料作…     

极性／非极性半导体异质结构

由极性半导体ＧａＡｓ，ＧａＰ 等和非极性半导体Ｇｅ，Ｓｉ等构成的异质结构，为高速集成和光电子集成技术的发展提供了新的机会，同时也为基础物理研究提出了新的课题．本文简要介绍极性／非极性半导体异质结构的制备和特性方面的一些基本问题及其在器件应用方面的发展现状．     

半导体材料科学发展的历史回顾

半导体科学技术是２０世纪中最伟大和最重要的科技成就之一。在高新技术迅速发展的今天，重温其发展历程，总结其发展规律和认识其发展特点，具有重要的现实意义。作者着重评述了近半个世纪以来，半导体科学技术在材料、物理、器件与工艺四个领域内所取得的一系列重大进展。     

源于非晶合金的透明磁性半导体

磁性半导体兼具磁性和半导体特性,通过操控电子自旋,有望实现接近完全的电子极化,提供一种全新的导电方式和器件概念.目前磁性半导体的研究对象主要为稀磁半导体,采用在非磁性半导体中添加过渡族磁性元素使半导体获得内禀磁性的方法进行制备.但大部分稀磁半导体仅具有低温磁性,成为限制其在室温可操控电子器件中应用的瓶颈.针对这一关键科学问题,本文提出与传统稀磁半导体制备方法相反的合成思路,在磁性非晶合金中引入非金属元素诱发金属-半导体转变,使磁性非晶获得半导体电性,研制出具有新奇磁、光、电耦合特性的非晶态浓磁半导体,揭示其载流子调制磁性的内禀机理,发展出可在室温下工作的p-n结及电控磁器件.     

用热激电导谱确定非晶态半导体能隙态密度的研究

本文用较完整的热激电导理论分析方法,处理非晶态半导体的热激电导谱,获得a-Si:H薄膜和a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格中能隙上半部缺陷态密度的分布。其结果与用Fritzsche的理论分析方法获得的态密度分布一致。进一步比较了两种处理方法的主要特点,讨论了它们的特征参量,最大热发射能级E_m与准费密能级E_q之间的关系。结果证明,a-Si:H热激电导的分析应用弱复合情况处理,热激载流子的再俘获不能忽略。表明Gu等人的理论分析进一步改进了对非晶态半导体热激电导谱的处理。 关键词：     

第五届全国非晶态材料和物理学术讨论会简讯

由中国物理学会非晶态专业委员会主办的第五届全国非晶态材料和物理学术讨论会于1988年10月11日至15日在四川省成都市召开.来自科研单位、大专院校、生产厂家和管理部门等的56个单位的169名代表参加了会议.大会共接收了学术论文196篇. 本次会议分为非晶态半导体和非晶态金属两个大组,分别就非晶态半导体材料的制备和结构,非晶硅及其合金的物性,非晶硅太阳能电池及器件,硫系半导体和半导体多层膜,非晶态金属合金的制备、应用和性能以及非晶态金属合金的结构、结构弛豫和晶化等内容组织了报告和讨论.从事非晶半导体研究的专家、捷克斯洛伐克科…     

半导体发光二极管及“蓝光热”

综述了国内外半导体发光二级管在近３０年来的研制、发展和应用．在红色、黄色和绿色超高亮度的半导体发光二级管相继问世并相继推向市场后，９０年代以来，特别是１９９４年以来出现了“蓝光热”，蓝光材料及蓝光器件的研制将是本世纪末、下世纪初高科技的重要领域之一，本文对此作了介绍．     

半导体中的输运过程

半导体的输运性质直接决定了半导体器件的性能，如响应时间、截止频率等，因此与半导体器件发展的同时，人们对半导体的输运性质进行了广泛的实验和理论研究。文章根据半导体物理的发展历史，分体半导体输运、调制掺杂异质结输运、超晶格微带输运、弹道输运以及介质系统输运等几个方面来讨论这一问题。     

半导体激光器在光谱研究中的应用

近年来半导体激光器的发展引人注目，已由红外波段推向可见光区，可靠性和输出功率提高而价格下降，在光谱研究方面的应用也日益广泛。文章介绍了半导体激光器的现状，频率稳定、压缩线宽和调谐波长的方法，以及半导体激光器在吸收光谱、非线性光谱、原子的冷却和光泵浦原子钟等方面的应用。     

继往开来,任重道远——纪念中国半导体事业五十周年

今年是中国半导体事业五十周年．其实谁也没有这么规定过，也没有任何文件中提到．事实上，中国的半导体事业从新中国一成立就开始进行，那为什么将1956年作为中国半导体事业的开始？主要是因为那一年有几件大事：（1）1956年1月30日到2月4日由中国物理学会主办，全国第一届半导体物理学讨论会在北京召开．（2）1956年在周恩来总理的亲自主持下，制定了1956-1967年《十二年科学技术发展远景规划》．在规划中，将半导体技术列为我国新技术的四大紧急措施之一．（3）1956年高等教育部为落实加快发展我国半导体科学技术事业，尽快培养半导体专门人才的紧急措施，决定在北京大学成立由北京大学、复旦大学、南京大学、厦门大学和东北人民大学（现吉林大学）组成的中国第一个五校联合半导体专门化，由黄昆任教研室主任，谢希德任教研室副主任．（4）这年9月，高等教育部围绕四大紧急措施在成都创办的“成都电讯工程学院”正式开学招生，设有无线电、计算技术、自动化、半导体及电子真空、有线电等系．从1956年开始，中国的半导体科学技术和人才培养迈开了强劲的步伐．     

半导体纳米材料和物理

半导体纳米材料是纳米材料的一个重要组成部分，纳米结构的电子和光子器件将成为下一代微电子和光电子器件的核心。文章介绍了半导体纳米材料研究的新进展，包括四个方面：半导体自组织生长量子点，纳米晶体，微腔光子晶体和纳米结构中的自旋电子学。本世纪开始的半导体纳米材料的研究是上世纪半导体超晶格量子阱研究的延续，同时又开辟了一些新的领域，如：单电子的电子学、单光子的光子学，微腔和光子晶体，稀磁半导体和自旋电子的相干输运等，这些研究将为研制在新原理基础上的新器件和实现量子计算、量子通信打下基础。     

我国半导体物理研究进展

简单地回顾了近年来我国半导体物理研究的进展,它包括三个方面,半导体超晶格、微结构;半导体表面、界面和杂质、缺陷;以及半导体新材料、新结构,这些进展说明,半导体物理研究在当代物理学和高技术的发展中都占有突出的地位,它仍是一门年轻的、富有生命力的学科,预期在将来有更大的发展。     

纳米硅薄膜

非晶态硅薄膜是当前重要的人工功能材料,它具有亚稳态结构,具有一系列不同于晶态硅的特征.十余年来,用非晶硅薄膜材料已研制成各种类型的非晶态半导体新器件[1].然而,由于这种材料本身还存在一些弱点,如结构上的亚稳状态及不稳定性,工艺上不易做到很好的重复,有较强的光感生效应及热不稳定性;迁移率及载流子寿命远低于晶态硅等,因而它的进一步开发和应用受到了限制. 如何改进非晶硅薄膜材料的性能、质量以及寻求提高迁移率、载流子寿命这些重要参数是当务之急.近几年,国外不少研究工作又重新回到探索和改进非晶硅薄膜材料性能上来,从薄膜沉…     

固体中的原子间相互作用势

近年来，原子间相互作用势广泛应用物理、化学、材料科学中，文章综合评述了金属和半导体中原子间相互作用势研究的发展状况以及各种势函数的范围和存在的总理２，总结了近年来金属合金以及半导体化合物中原子间相互作用势的应用情况，并讨论了固体中原子间相互作用势的发展方向。     

半导体激光器在医学上的应用

半导体激光器于１９６２年问世以来，在很多领域有了迅速的发展。近年来，国际上各种波长的激光二极管的报道令人目不暇接，从而半导体激光器在医学上的应用也随着波长的扩展、高功率激光阵列的出现以及可兼容的光纤导光和激光能量参数微机控制的出现而迅速发展起来。半导体激光器具有体积小、重量轻、成本低、波长可选择等优点，在眼科、矫形、皮肤、肿瘤、牙科、妇科、泌尿科和普外科等都有应用。尤其是半导体激光器作为激光针灸与原来的中医针灸理论中的腧穴、经络理论相结合，成为一种新兴的激光针灸仪。本文主要叙述了激光与生物组织的相互作用以及半导体激光在基础医学中的一些具体应用。     

非晶半导体基本理论及目前发展概况

非晶态半导体是一门发展极为迅速的新兴学科,是凝聚态物理学中最为活跃的领域之二,已成为材料学科的一个组成部分。大量的事实说明,研究非晶态半导体的意义不仅在技术上能够产生新材料和新器件,而且对于认识固体理论中的许多基本问题也会产     

ZnSe蓝色半导体发光和激光器件的研究进展

阐述了研制蓝色半导体发光和激光器件在光电子技术发展中的重要性。通过对ＺｎＳｅ半导体发光和激光器件发展过程的评论，说明了获得ｐ型ＺｎＳｅ所遇到的困难和解决的途径。介绍了近期在获得高导电ｐ型ＺｎＳｅ层方面的突破性进展，从而实现了ＺｎＳｅ－ｐ－ｎ结蓝色半导体发光和激光器件。