金属超微粒子-半导体薄膜的光学瞬态响应

利用飞秒脉冲激光和泵浦 探测技术测量了金属超微粒子 半导体复合薄膜Ａｇ-ＢａＯ的瞬态光学透过率随延迟时间的变化曲线，观察到了薄膜对光的吸收漂白现象，并在不到２ｐｓ时间内恢复．该现象是薄膜中金属超微粒子内费密能级附近电子被飞秒激光脉冲激发，产生非平衡电子而经历瞬态弛豫造成的．弛豫主要包括非平衡电子越过超微粒子和周围介质的界面位垒进入周围介质，以及非平衡电子同晶格和界面的散射两种过程．超微粒子粒径的差别会引起非平衡电子弛豫时间的差别 关键词：     

金属岛膜与金属颗粒膜的非线性光学效应

对金属岛膜和金属颗粒膜的非线光学效应进行了对比分析，讨论了膜厚、驱动场的偏振方及热处理等因素对光学二次谐波谐波的影响，提出了增加金属粒的二次谐波强度的方法，对表面增强曼散射和三阶非线性效应进行了简要的人。     

Fe-Cu和Fe-Ag金属颗粒膜的磁性

报道了Fe-Cu和Fe-Ag金属颗粒膜的晶体结构和磁性。电子衍射和高分辨透射电子衍射分析证实:在这些样品中铁颗粒从cu或Ag中脱溶出来而均匀分布在整个样品中。磁测量表明,当样品中铁成分较低时(x<0.25),在较高温度下,存在铁磁-超顺磁相变。基于超顺磁性理论,可以很好地解释铁颗粒有效磁矩随外磁场的变化特性,并且由此估计了铁磁颗粒的平均大小。在1.5K温度下,当样品中铁成分较低时(x<0.20),铁颗粒平均原于磁矩低于大块材料。在低温下,磁化强度对温度的依赖性测量表明,随着样品中铁成分的降低,样品磁性呈现 关键词：     

Fe-Ag金属颗粒膜的巨磁电阻

采用量子唯象模型研究金属颗粒膜巨磁电阻的特性．在计算散射截面时，考虑了颗粒内各杂质原子之间的相位相干性．依据实验报告提供的颗粒尺寸分布的数据，推导了巨磁电阻依赖于颗粒尺寸及其分布和外磁场的函数表示式．对样品Fe-Ag的计算结果表明，其磁电阻随外磁场的变化和颗粒尺寸的分布有关；在某个颗粒尺寸标度D₀，磁电阻出现极大值，尺寸标度D₀的大小与外加磁场、样品材料和制备条件有关 关键词：     

硅基双势垒金属-绝缘层-金属-绝缘层-半导体隧道发光结

讨论了硅基双势垒金属－绝缘层－金属－绝缘层－半导体（MIMIS）隧道发光结的结构、制备方法及发光特性。所制备的样品最大发光亮度达到1．9cd/m^2、光谱的峰值波长移到了蓝绿光区，表明双势垒MIMIS隧道发光结的性能优于单势垒金属－绝缘层－半导体（MIS）隧道发光结。利用量子力学的共振隧穿效应对它作了较好的解释。     

CdS改性TiO2光催化剂的制备及结构

在半导体光催化剂中，TiO2具有光催化活性高、无毒和抗光腐蚀性好等优点，但纯TiO2光催化剂直接利用太阳光进行光催化氧化的效率较低，而利用贵金属元素和稀土元素等在TiO2中进行掺杂改性时，改性光催化反应必须在高压汞灯或紫外灯下进行，不符合节能原则。     

CdS纳米粒子的自组装单分子膜制备研究

利用疏基乙酸与草酸的混合自组装单分子膜成功制备了粒径分布均匀的CdS纳米粒子，并用SEM，XRD，XPS，PL对样品进行了表征。SEM表明形成在自组装单分子膜表面上的CdS纳米粒子的平均粒径约为45nm。XPS表明在自组装单分子膜表面形成了CdS纳米粒子。PL谱表明CdS纳米粒子在675nm有一峰值波长，我们认为这一发光是由表面缺陷造成的。     

化学源金属诱导多晶硅研究

以硝酸镍溶液为化学源，对于用不同方法沉积得到的非晶硅膜作晶化前驱物，都能予以不同程度的晶化.用VHF-PECVD方法获得的非晶硅膜作前驱物，易于去氢并更容易晶化.当化学源浓度不同时，晶化效果会存在一定差别，在一定的范围内，溶液浓度越高，晶化后形成的晶粒越大.退火气氛对晶化结果产生某些影响，可以发现，在N₂气氛下退火，比在大气下有更好的晶化效果.最后对物理源与化学源作诱导金属的晶化结果进行了比较，结果表明，对诱导金属源而言，化学源显示出更为有效的晶化趋势. 关键词： 金属诱导晶化 多晶硅薄膜 低温制备 退火处理     

金属-氧化物-半导体场效应管辐射效应模型研究

基于氧化层陷阱电荷以及界面陷阱电荷的产生动力学以及辐射应力损伤的微观机理,推导出了金属-氧化物-半导体场效应管(MOSFET)中辐射应力引起的氧化层陷阱电荷、界面陷阱电荷导致的阈值电压漂移量与辐射剂量之间定量关系的模型. 根据模型可以得到:低剂量情况下,氧化层陷阱电荷与界面陷阱电荷导致的阈值电压漂移量与辐射剂量成正比;高剂量情况下,氧化层陷阱电荷导致的阈值电压漂移量发生饱和, 其峰值与辐射剂量无关,界面陷阱电荷导致的阈值电压漂移量与辐射剂量呈指数关系. 另外,模型还表明氧化层陷阱电荷与界面陷阱电荷在不同的辐射剂量点开始产生饱和现象, 其中界面陷阱电荷先于氧化层陷阱电荷产生饱和现象.最后,用实验验证了该模型的正确性. 该模型可以较为准确地预测辐射应力作用下MOSFET的退化情况.     

SrTiO3金属-绝缘体-半导体结构的介电与界面特性

采用金属有机分解法在p型Si衬底上制备了SiTiO3(STO)薄膜.研究了STO薄膜金属-绝缘体-半导体(MIS)结构的介电和界面特性.结果表明,STO薄膜显示出优异的介电性能,在10kHz处的介电常数约为105,损耗低于0.01,这来源于多晶结构和良好的结晶性;MIS结构中的固定电荷密度Nf和界面态密度Dit分别约为1.5×1012cm-2和(1.4-3.5)×1012 cm-2 eV-1,这主要与Si/STO界面处形成的低介电常数界面层有关.     

ZnO薄膜的制备和发光特性的研究

用射频磁控溅射的方法在石英衬底上沉积了氧化锌薄膜，在室温下测量了样品的XRD曲线、吸收光谱以及光致发光光谱。探讨了气氛中氧气与氩气比对制备薄膜的影响，从XRD谱中可以看出，样品具有较好的结晶状态。另外，样品在紫外有较强的吸收，而其光致发光也是较强的紫外发射，这表明带间跃迁占了主导地位，以上结果说明：用溅射方法制备的ZnO薄膜结晶质量较好，富锌状态有所改善。     

金属颗粒薄膜巨磁电阻效应的影响因素

研究金属颗粒薄膜的颗粒尺寸、磁性组分等对巨磁电阻效应的影响.在自由电子模型和自旋相关散射理论的基础上，计算了金属颗粒膜体系的电子平均散射势.在计算过程中将自旋相关项与宏观量相联系，得到了巨磁电阻效应与磁性成分比例、颗粒尺寸的关系.磁电阻效应的模拟曲线表明，增加磁性成分比例和减小磁性颗粒尺寸可增强颗粒膜的巨磁电阻效应. 关键词：     

用磁控溅射法制备Cu薄膜的研究

采用磁控溅射法在玻璃衬底上制备了Cu薄膜 ,应用台阶仪测量Cu膜的厚度 ,研究了薄膜的沉积速率与溅射功率的关系 ;用X射线衍射 (XRD)和扫描电镜Cu对薄膜进行了表征 ,研究了溅射功率对所制备薄膜的影响。制备出致密性和均匀性较好的Cu薄膜。     

基于辐照前1/f噪声的金属-氧化物-半导体场效应晶体管辐照退化模型

基于金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)噪声的载流子数涨落和迁移率涨落理论,建立了MOSFET辐照前1/f噪声参量与辐照后分别由氧化层陷阱和界面陷阱诱使阈值电压漂移之间的定量数学模型,并通过实验予以验证.研究结果表明,辐照诱生的氧化层陷阱通过俘获和发射过程与沟道交换载流子,在引起载流子数涨落的同时也通过库仑散射导致沟道迁移率的涨落,因此辐照前的1/f噪声幅值正比于辐照诱生的氧化层陷阱数.利用该模型对MOSFET辐照前1/f噪声与辐照退化的相关性从理论上进行了解释,同时也为MOSFET抗辐照能力预测提供理论依据.     

金属-绝缘体-半导体(Au-SiO2-Si)隧道结的负阻现象与发光特性

制备了Au-SiO_{2-Si结构MIS隧道发光结.测试并分析了该结的发光特性及电流-电压(I-V)特性.指出结的发光是由各膜层界面激发的表面等离极化激元(Surface Plasmon Polariton.SPP)与膜层表面粗糙度相互耦合的结果.观察到MIS结I-V特性中存在的负阻现象,采用SPP对电子的束缚模型对这一现象进行了初步分析.利用原子力显微镜(AFM)对结的表面形貌进行了观测,由此讨论了MIS隧道结的发光与电子在结内的隧穿输运特性之间的内在关系. 关键词：}     

SiO2纳米颗粒对a-AlGaN金属-半导体-金属结构紫外探测器的影响

采用对a-AlGaN表面沉积SiO₂纳米颗粒制备工艺得到了金属-半导体-金属(MSM)结构的a-AlGaN紫外探测器。与没有沉积SiO₂纳米颗粒的探测器件相比,沉积SiO₂纳米颗粒使器件的暗电流下降了一个数量级,峰值光谱响应度提高了近3个数量级,紫外/可见抑制比大于10³。     

铁电薄膜、多层膜及异质结构研究

综述了铁电薄膜,多层膜和异质结构研究的新进展,分析了铁电薄膜不同制备方法的优缺点,重点介绍了铁电薄膜在铁电存储器,微电子机械系统及热释电红外探测器方面的应用,指出了目前铁电薄膜及器件设计研究需要重点解决一些问题。     

拓扑半金属-超导体异质结的约瑟夫森效应

拓扑半金属是一类受对称性保护的无能隙量子材料.因其相对论性能带色散关系,拓扑半金属中涌现出丰富的量子态和量子效应,例如费米弧表面态和手征反常.近年来,因在拓扑量子计算的潜在应用,拓扑与超导的耦合体系受到广泛关注.本文从两方面回顾拓扑半金属-超导体异质结体系近年来的实验进展:1)超导电流对拓扑量子态的模式过滤; 2)拓扑超导和Majorana零能模的探测与调控.对于前者,利用约瑟夫森电流对电磁场的响应,拓扑半金属中费米弧表面态的弹道输运被揭示,高阶拓扑半金属相被证实,有限动量配对及超导二极管效应被实现.对于后者,通过交流约瑟夫森效应,狄拉克半金属中4π周期的拓扑超导态被发现,纯电学栅压调控的拓扑相变被实现.本文最后展望了拓扑半金属-超导体异质结体系的发展前景和在Majorana零能模编织和拓扑量子计算上的潜在应用.     

SrTiO3金属-绝缘体-半导体结构的介电与界面特性

采用金属有机分解法在p型Si衬底上制备了SrTiO3（STO）薄膜.研究了STO薄膜金属 绝缘体 半导体(MIS)结构的介电和界面特性.结果表明，STO薄膜显示出优异的介电性能，在10kHz处的介电常数约为105，损耗低于001，这来源于多晶结构和良好的结晶性；MIS结构中的固定电荷密度Nf和界面态密度Dit分别约为15×1012cm-2和(14—35)×1012cm-2eV-1，这主要与Si/STO界面处形成的低介电常数界面层有关. 关键词： SrTiO3薄膜 MIS结构 介电性能 Si/STO界面     

非晶态As2S8半导体薄膜的光致结构变化效应研究

实验研究了非晶态As2S8半导体薄膜在光照、退火-光照和退火-光照-退火-光照关连作用下的光折变效应及淀积态与退火态两种膜系光致体积变化现象.采用棱镜耦合技术、Raman光谱和X线衍射测试技术,确认了As2S8薄膜经紫外光辐照后薄膜密度增高、折射率增大的现象.实验表明,淀积态As2S8薄膜经紫外光照后,折射率变化的最大增量可达到0.06,而退火态As2S8薄膜经紫外光照射后,其折射率最大变化比前者要小一个数量级,约为0.005 7.淀积态和退火态两种膜系紫外光照后,体积缩小,这与As2S3非晶态薄膜的情况不同,体积变化率分别为－3.5%和－2.1%.实验还显示,退火态的As2S8薄膜存在折射率完全可逆现象.