注硅半绝缘GaAs的深能级

用深能级瞬态谱(DLTS)详细研究了硅离子注入Liquid-encapsulated Czochralski(缩写为LEC)半绝缘GaAs的深中心。结果表明,在注硅并经高温退火的有源区中观测到4个多子(电子)陷阱,E₀₁,E₀₂,E₀₃和E₀₄。它们的电子表观激活能分别为0.298,0.341,0.555和0.821eV。其中E₀₄与EL2有关,但不是EL2缺陷。E₀₄的电子 关键词：     

硅中硼离子注入的带电缺陷动力学模拟

为准确描述硼离子注入硅后缺陷/杂质的动力学物理过程,获得硼浓度空间分布及其演化行为,构建一个跨尺度带电缺陷动力学模型,考虑离子注入缺陷的产生及其演化的多种微观过程,包括缺陷电荷态和带电缺陷间的反应、硼—自间隙团簇(BICs)演化以及缺陷与载流子相互作用等物理过程.模拟得到与实验一致的硼浓度深度分布.结果表明:BICs对...     

掺Cr半绝缘GaAs中Si离子注入的载流子分布尾研究

本文研究了掺Cr半绝缘GaAs中²⁸Si⁺注入后的载流子浓度分布尾,包括退火温度和时间的影响。应用计算机模拟了分布尾对GaAsMESFET器件输出特性的影响,与实测结果符合,表明分布尾会造成器件输出特性异常。讨论了产生分布尾的原因,认为与GaAs衬底中残留Si等浅施主杂质和高温退火时Cr再分布有关。 关键词：     

高剂量As离子注入对高阻Si电学特性的影响

为了实现低电阻率厚度为纳米级的红外探测器电极材料,通过离子注入的方法将高浓度的As掺入高阻单晶硅,并经过快速退火处理,获得了厚度～200 nm、电阻率为10-4?·cm的Si:As电极层.原子力显微镜测试结果表明,离子注入的样品表面依然较平整,表面均方根粗糙度仅为0.5 nm.使用聚焦离子束设备(FIB)制备高分辨透射电镜(HRTEM)样品,高浓度的As掺入虽然会损伤Si晶格、引入大量的缺陷,但是HRTEM观察表明合适的退火工艺能够使得完整晶格得到恢复,而且霍尔效应和扩展电阻的测量分析表明,用离子注入方法制备的Si:As层载流子浓度达到2.5×1020cm-3、电子迁移率高于40 cm2/V·s,具有优异的电学性能,适合用作各种Si基光电器件的背电极.     

中能质子在Si和GaAs中导致的非电离能损研究

非电离能损(NIEL)引起的位移损伤效应是空间装置失效的原因之一. 运用改进的Monte Carlo程序SHIELD, 建立了质子的NIEL计算手段, 模拟计算了能量范围在10—400MeV的中能质子在硅和砷化镓中的NIEL的大小和分布.     

Si离子注入对分子束外延Si1-xGex/Si量子阱发光特性的影响

对分子束外延生长带边激子发光的Si_1-xGe_x/Si量子阱结构，通过Si离子自注入和不同温度退火，观测到深能级发光带和带边激子发光的转变.Si离子注入量子阱中并在600℃的低温退火，形成链状或小板式的团簇缺陷，它导致深能级发光带的形成，在850℃的高温退火后重新观测到带边激子发光.这种团簇缺陷的热离化能约为0.1eV，比Si中空穴或填隙原子缺陷的热激活能(约0.05eV)高.这表明早期文献中报道的深能级发光带是由类似的团簇缺陷产生的. 关键词：     

离子注入对多孔硅可见光发射特性的影响

本文在前期对多孔硅发光机理研究的基础上,研究了离子注入对多孔硅光致发光的影响.实验表明离子注入除了可以降低多孔硅光致发光的强度外,还将使多孔硅的光致发光光谱谱峰产生蓝移、半高宽展宽,并在多孔硅发光谱带中产生一些发光减弱区和次峰结构.文中最后对实验现象做了解释.     

离子注入对InAs/GaAs量子点光学效质的影响

研究了低能质子注入诱导的界面混合和快速热退火对量子点发光效率的影响，对其光致发光 峰强进行了拟合计算.研究发现量子点的发光峰强度主要由载流子俘获时间和非辐射复合寿 命决定.由于后退火处理能够部分的消除因质子注入造成的缺陷，量子点中非辐射复合中心 浓度与注入剂量成亚线性关系；退火温度越高，非辐射复合中心被消除越多，亚线性程度越 高.界面混合导致的俘获效率的增加和注入损伤引起的非辐射复合是相互竞争过程，存在一 个临界的注入剂量N_C，当注入剂量N小于N_C，界面混合作 用较为明显，量子点 发光峰强随注入剂量增加而增强；当N大于N_C时，质子注入引起了大量的非 辐射复合 中心，主要表现为注入损伤，量子点的发光峰强随注入剂量增加而迅速减弱.退火温度越高 ，N_C越大. 关键词： 量子点 离子注入 峰强     

Si离子注入和H等离子体处理对单晶Si中空腔生长的影响研究

室温下首先采用160keVHe离子注入单晶Si样品到剂量5×10¹⁶ions/cm²,部分样品再接受80keVSi离子辐照到较高的剂量5×10¹⁵ions/cm²或接受高密度H等离子体处理.应用透射电镜观测分析了800℃高温退火引起的空腔的形成形貌.结果表明,附加Si离子辐照或H等离子体处理会影响Si中空腔的生长.就Si离子附加辐照而言,由于辐照引入富余的间隙子型缺陷,因此,它会抑制空腔的生长,而高密度H等离子体处理则有助于空腔的生长.定性地讨论了实验结果.     

钴离子注入对二氧化钛晶体的结构和光学性能的影响

采用离子注入法制备了钴离子掺杂的金红石相TiO₂样品;离子注入能量、注量分别为40 keV(1×10¹⁶cm^-2),80 keV(5×10¹⁵,1×10¹⁶,5×10¹⁶,1×10¹⁷cm^-2),120 keV(1×10¹⁶cm^-2). 通过XRD,XPS和UV-Vis等手段对掺杂前后样品的结构和光学性能进行了表征,分析了掺杂元素在金红石TiO₂中的存在形式. XRD测试表明随着注入能量的增加晶体的损伤程度增加. UV-Vis测试表明掺杂后所有样品在可见光区的吸收增强; 并且随着注量的增加,注量为5×10¹⁵cm^-2到5×10¹⁶cm^-2范围内注入样品的光学带隙逐渐变小. 关键词： 钴 二氧化钛 离子注入 掺杂     

介电系数对等离子体光子晶体色散的影响

应用多光子非线性Compton散射模型,研究了Compton散射下介电系数对等离子体光子晶体色散的影响,考虑Compton散射对介电系数的影响,给出了一维等离子体光子晶体色散关系式,并进行了数值模拟。结果表明:与散射前相比,当介电系数ε=1时,不出现禁带;当ε<3时,随着ε的增大,一级禁带宽先缓慢增大,再到最大值,后缓慢减小,二级禁带宽先缓慢增大后趋于饱和值0.69,较散射前减小了0.03,两禁带ε临界值为5.4,较散射前减小了0.6;当ε<5.4时,一级禁带宽明显大于二级,较散射前减小了0.04;当ε>5.4时,二级禁带宽大于一级,二者差值比散射前明显减小;截止频率和二级禁带边缘频率均向低频方向较快移动,且二级禁带边缘频率变化幅度明显大于截止频率。     

煤中矿物质对其半焦反应活性的影响

本工作考察了大同煤、神木煤、蔚县煤镜质组酸洗前后半焦反应活性的变化。煤酸洗后灰分的失去导致了半焦反应活性的降低。煤种不同,制焦条件不同,矿物质在半焦中的分布形式及存在状态不同,对半焦反应的催化能力也不同。煤种不同,煤中矿物质对半焦活化能的影响彼此不同。在整个反应历程中,具有催化作用的矿物质对半焦活化能的影响并不是恒定的。煤酸洗后半焦反应活性的降低是活化能和指前因子共同变化的结果。     

晶体表面偏角对摇摆曲线及其半峰宽的影响

本文应用X射线衍射动力学理论,计算了晶体表面偏角对X射线双晶衍射摇摆曲线及其半峰宽的影响,得出当晶体表面向某一方向存在一定的偏角时,X射线的入射方向不同,将造成摇摆曲线位置的改变和半峰宽的变化,且其变化趋势随着入射角的变小而增大,随着入射角的减小,反射峰的半峰宽增大,并向高角方向漂移,采用掠入射的不对称衍射方式时,偏角的影响更为明显。 关键词：     

有机分子结构对其电输运性质的影响

利用从头算理论和弹性散射格林甬数的方法,对有机分子1,4.苯二硫酚(benzene-1,4-dithiol)、4,4二巯基联苯(4,4-biphenyldithiol)、4,4:二巯基联苯醚(bis-(4-mercaptonphenyl)-ether)以及对苯二甲氰(1,4-phenylene diisocy-anide)的电子输运性质进行了理论研究和比较分析.结果显示前三种巯基分子在开启电压位置、电导的平台效应和电流的线性响应等方面有相似性,其中1,4-苯二硫酚分子的电输运性能优越于其他两个分子,但氰基分子对苯二甲氰却有较明显的区别.     

光子晶体薄板波导中介质中间层的引入对其特性的影响

光子晶体薄板波导中由于第三组分的引入,波导导模的能带结构、固有损耗、群速度和群速度色散特性被明显改变.随着介质中间层的介电常数的增加,各导模向低频转移,而在这些导模的较高群速度频段内,导模遭受的固有损耗减小.由光子晶体薄板波导的导模能带对引入的介质中间层的敏感程度的分析可知,光子晶体薄板波导的介质薄板厚度越厚,波导宽度越宽那么该结构对中间层的引入越不敏感[1].在人们设计实用的光子晶体薄板波导系统时,介质中间层的引入对该系统的光学性能所带来的影响必须被充分考虑.     

由BaTiO3晶体结构相变时的介电特性研究其电场作用下的偶极子偏转路径

在不同频率和偏置电场下测量了BaTiO3晶体从三方相到正交相再到四方相相变过程中的介电温谱.基于BaTiO3晶体在电场作用下的偶极子偏转假设和介电特性实验结果,提出BaTiO3各结构相在电场作用下的偶极子偏转路径可以由其相邻相的介电常数随温度的变化特性表现出来.推断出各结构相的偶极子偏转路径,以及偏置电场对偶极子偏转路径的影响.     

色散补偿光子晶体光纤结构参数对其色散的影响

光子晶体光纤由于其灵活可调的色散特性用作色散补偿具有极大的应用潜力. 设计了一种色散补偿光子晶体光纤, 并运用频域有限差分法模拟了其色散特性,从理论上分析了其结构参数孔间距Λ和空气占空比d/Λ对该光子晶体光纤的色散系数的影响, 并且实际制备出了3种不同结构参数的光子晶体光纤. 通过对其色散曲线对比分析表明: 当光子晶体光纤孔间距在1 μm附近时, 其色散系数随着孔间距Λ和占空比d/Λ的增大而增加, 但对于孔间距Λ的变化比占空比d/Λ更为敏感, 并且随着孔间距Λ的增加,其对色散系数的影响能力逐渐减小. 设计并制备的光子晶体光纤在1550 nm处的色散系数为-241.5 ps·nm^-1·km^-1, 相对色散斜率为0.0018, 具有较好的色散补偿能力. 关键词： 色散 色散补偿 光子晶体光纤 结构参数     

非球面人工晶体设计及人眼瞳孔对其光学性能的影响

给出一种非球面人工晶体的设计方法。以Holladay角膜模型为基础,设定其球差大小为非球面人工晶体球差值,并在晶体位置发生移动及不同人眼瞳孔直径下,对所设计的非球面人工晶体光学性能与球面人工晶体进行对比分析。结果表明:当晶体植入人眼位置并且瞳孔直径相同时,设计的非球面人工晶体所在人眼光学系统的MTF,对比敏感度及离焦MTF的改善程度都明显优于传统的球面人工晶体,人眼成像质量均随人眼瞳孔直径的增大而下降;当晶体前移时,晶体所在人眼光学系统的MTF均随瞳孔直径的增大而下降,设计的非球面人工晶体仍表现出优于球面人工晶体的光学性能。     

光子晶体的非严格周期性对其传输特性的影响

将时域有限差分法(FDTD)用于光子晶体传输特性研究。以二维方格子光子晶体TM模为研究对象。分别讨论了光子晶体制作过程中圆柱半径和品格常量误差对光子晶体传输特性和光子晶体器件性能的影响。研究表明。圆柱半径和品格常量的误差越大。光子晶体的带隙效果越差。在一定的误差范围里,光子晶体的传输特性能够被很好地保持;由于误差的存在,光子晶体点缺陷所形成的微腔的共振频率位置与理想情况发生了漂移;加工精度误差对光子晶体器件性能有较大影响。