高效率磷化镓绿色发光二极管

在一个垂直浸渍系统中使用经过改进的过补偿方法能重复地生长高效率的发射绿光的GaP p—n结材料,把它做成块状的无接触的二极管,在空气中,当电流密度为7A/cm~2时其平均量子效率高达0.101％。它相当于平均效率为0.16％的环氧树脂封装的台面二极管,而后者已比老产品提高了60％。用我们的材料制成的台面二极管的效率当电流密度为5A /cm~2时高达0.23％,而在～300A/cm~2时竟达0.67％。这里低电流时的效率值高于已报导的任何数值,而高电流密度的效率与已报导的最高值相同。效率的提高是在以前的过补偿生长方法中引进了某些革新而获得的。其中最要重的改进是采取从900℃到700℃的大冷却区间,相应地降低了 p—n结形成的温度(850℃),这样就使效率得到提高。少数载流子寿命的测量结果揭示了少数载流子在n型层和p型层中寿命的空间变化。寿命随着生长温度降低而增加表明这种LPE生长温度应该尽可能的低。典型值是结中的τ_h=200毫微秒和τ_e=100毫微秒。从LPE生长系统排出的气体的分析估计,在这种 LPE生长系统中一般含有多达～5 ppm的氧。在输入气体中掺入>10ppm的少量氧,就会引起量子效率和少数载流子寿命显著地降低,而氧的含量≤10ppm时,效率或寿命不受影响。     

从富镓熔液里拉制生长的磷砷化镓晶体

用液封方法从富镓熔液中拉制出了GaAs_(1-X)P_X晶体。对晶体的头部进行X射线分析和光学测量得出:X(?)0.3。在室温下,进行光学测量表明:晶体是n型的,载流子浓度N=～10~(17)cm~(-3),霍尔迁移率μ_H=～500cm~2V~(-1)。     

液相处延法制做SiC蓝色发光二极管

用两种不同的液相外延(LPE)过程制备了SiC兰色发光二极管,介绍了具有不同杂质含量的二极管的发射光谱和效率的资料。迄今在室温下观察到的最高外量子效率为4×10~(-5)。电流100mA时发光度为0.5毫烛光(mcd),它对应于20A/cm~2的电流密度和单位立体角内光束的发光度。观察到15ftL/A/cm~2的亮度。     

CdH分子基态X~2∑~+和激发态A~2П光谱和寿命测量

采用一束激光为泵浦光另一束激光为探测光的方法,获得CdH分子A~2Π态和X~2∑~+态之间跃迁产生的具有转动结构的多个荧光谱和激发谱带.对荧光的时间分辨研究,给出A~2Π态寿命τ_0=59.5±2.3ns,对A~2Π(v=0)态Cd原子的碰撞猝灭截面为(1.31±0.03)×10~(-15)cm~2;X~2∑~+态寿命τ_0=61.0±4.6μs,引起X~2∑~+(v=0)态寿命衰减的碰撞截面为(1.1±0.1)×10~(-18)cm~2.     

梯度铝镓氮缓冲层对氮化镓外延层性质的影响

采用金属有机物化学气相沉积系统在硅面碳化硅衬底的(0001)面上生长氮化铝缓冲层,并通过改变3层梯度铝镓氮(Al_xGa_(1-x)N:x=0.8,0.5,0.2)缓冲层的生长温度和氨气流量,制备出了高质量的氮化镓外延层。分别采用X射线衍射、原子力显微镜、光致发光谱和拉曼光谱对氮化镓外延层进行表征。实验结果表明,随着氮化镓外延层中张应力的降低,样品的晶体质量、表面形貌和光学质量都有显著提高。在最优的梯度铝镓氮缓冲层的生长条件下,氮化镓外延层中的应力值最小,氮化镓(0002)和(1012)面的摇摆曲线半峰宽分别为191 arcsec和243 arcsec,薄膜螺位错密度和刃位错密度分别为7×10~7cm~(-2)和3.1×108cm~(-2),样品表面粗糙度为0.381 nm。这说明梯度铝镓氮缓冲层可以改变氮化镓外延层的应力状态,显著提高氮化镓外延层的晶体质量。     

硅晶体中单个位错的运动

本文利用化学浸蚀方法,在400—900℃的温度范围内,在0.35—13kg·mm^{-2的应力条件下,测量了硅晶体中单个位错的运动速度。实验结果表明,位错运动速度V(τ,T)作为温度(T)和分解切应力(τ)的函数,满足如下方程:V(τ,T)=Aτme-Q/(KT)。式中m=1.02—1.49,Q=1.96—2.07eV。最后,把实验结果与扩展位错的弯结模型作了比较。 关键词：}     

α-Al_2O_3单晶中Fe~(3+)离子的电子顺磁共振

本文对α-Al_2O_3单晶体中Fe~(3+)离子在室温下,X波段进行了电子顺磁共振研究,发现Fe~(3+)离子实际上占据四种磁性不等价晶位。在同一氧离子层间的两种晶位上的Fe~(3+)离子具有相同的自旋哈密顿参量,而不同氧离子层间的晶位上的Fe~(3+)离子具有不同的自旋哈密顿参量,两种自旋哈密顿参量为:(1)g=2.001,g=2.003,D=1679×10~(-4)cm~(-1),|α|=237×10~(-4)cm~(-1),α—F=317×10~(-4)cm~(-1);(2)g=2.001,g=2.006,D=1660×10~(-4)cm~(-1),|α|=243×10~(-4)cm~(-1),α—F=338×10~(-4)cm~(-1)。     

光折变晶体钛酸钡锶电荷传输参数的测量

报道用两波耦合技术测量光折变晶体钛酸钡锶(Ba_(1-x)Sr_xTiO-3,BST)的电荷传输参数φμτ在激光波长λ=515nm和光功率密度I—1W/cm~2下测得光折变响应时间为0.5sec.考虑到BST晶体吸收系数的光强相关性,修改了光栅形成率的函数变量,得到BST晶体的暗电导σ_a和电荷传输参数φμτ的拟合值分别为1.0×10~(-11)(Ωcm)~(-1)和2.8×10~(-10)cm~2/V.     

有负阻效应的碳化硅二极管

在文章(1)(2)(3)中报导了在扩散型和合金型碳化硅二极管中呈现有负的微分电阻。但是,在这些文章中描述的样品只具有不大的转折电压,(Vmax)(即上阈值——译者)。 我们获得了较大的转折电压的碳化硅二极管,Vmax/Vmin达2—4(在25℃时) 原始的n—型αsic晶体是从塔什干的一个sic工厂挑选的,它是在实验室中生长的,25℃时的电阻率为0.1-5欧姆—厘米。在实验晶体中,施主(氮)的浓度等于     

GaAs晶体生长缺陷的正电子湮没研究

本文介绍用正电子湮没寿命和多普勒加宽技术研究750—950°掺Te液相外延生长的和1238℃熔体生长的GaAs晶体生长缺陷. 在800—1238℃生长的晶体中都观测到312±11ps的寿命组分τ₂, 其强度I₂, 多普勒加宽S参加和按捕获模型计算的平均寿命τ都随晶体生长温度增高而增大. 在掺Te外延晶体中, 312ps寿命的正电子陷阱浓度随晶体生长温度增高而线性地增大, 在熔体生长晶体中, 该陷阱浓度低得多, 远偏离以上线性关系. 312ps寿命归因于正电子在Ga空位湮没寿命, 结果显示出掺Te在GaAs晶体中诱导Ga空位.     

生长用于发光二极管的GaP晶体的一种新方法

为生长特别适于制备发光二极管用的GaP化合物半导体晶体,发展了一种所谓合成熔质扩散法(SSD)。长成的晶体呈园柱状,由相当大的颗粒组成。生长速率受磷在镓熔液的扩散过程限制。从生长速率可以求得扩散系数,在1100℃是8×10~(-5)cm~2·S~(-1),而激活能是0.65ev。蹄或硫施主杂质从3×10~(17)到4×10~(18)cm~(-3)可重复地掺入,在1150℃的分凝系数分别是0.038和1.0。生长晶体的质量特别好,用改进了的腐蚀液腐蚀晶体几乎看不到碟形坑。仅用单层单次液相外延过程,再通过气相扩散锌就可重复地制出高效率的红色发光结。还研制了一种双层单次外延法,叫作“液相外延生长结”法,并用来制成高效率的绿色LED。用SSD片制备的LED的效率,红光高达7.4％,而绿光高达0.15％。     

ZIFs纳米晶体中电子偶素的自旋转换

ZIFs晶体由咪唑基桥接单金属离子构成,可通过咪唑酯连接物灵活选取合适的官能团对其结构进行调控,因而被赋予更多新的性质和功能. ZIFs晶体中孔结构及其化学环境与其性能紧密相关.本文采用静置法制备了ZIFs纳米晶体. X射线衍射结果证实制备的晶体为典型的ZIF-8晶体,扫描电子显微镜图可观察到其规则的菱型结构. N₂吸附-脱附测试表明ZIFs晶体具有较大的比表面积和孔容,分别为2966.26 m~2/g和3.01 cm~3/g.随着Co摩尔含量的增大, ZIFs晶体比表面积和孔体积逐渐减小,但是其孔径大小几乎稳定保持在12?左右.而N₂吸附-脱附等温线计算得到的孔径分布未显示咪唑配体组成的六元环的超微孔信息(3.4?).此外,利用正电子湮没寿命和多普勒展宽对晶体的微观结构和表面性能进行了研究.正电子的寿命谱有4个分量.较长寿命τ3,τ4分别是o-Ps在其微孔区域和晶体规则棱角间隙处的湮没寿命.随Co摩尔含量增大,其寿命τ3几乎没有变化,而较长寿命τ4从30.89 ns降至12.57 ns,其对应强度I3,I4也分别从12.93%和8.15%急...     

MgB2超导体的正电子湮没研究

本文利用正电子湮没技术(PAT)对不同密度的MgB2样品分别进行了测定,结果发现正电子在MgB2中自由态的湮没时间(本征寿命τ1)和在捕获态的湮没时间(缺陷寿命τ2)比其他高温超导体都明显要高,这反映了MgB2的体电子浓度相对于其它超导体要低,可能归因于MgB2超导材料本身的晶体结构和化学组成,MgB2超导材料的正电子寿命不仅与晶体的结构缺陷,而且与样品的密度或孔隙度有关.     

基于4H-SiC肖特基势垒二极管的γ射线探测器

针对极端环境下耐高温和耐辐照半导体核探测器的研制需求,采用外延层厚度为100μm的4H碳化硅(4H-SiC)制备成肖特基二极管探测器,研究了该探测器对~(241)Am源γ射线的能谱响应.采用磁控溅射金属Ni制备了肖特基二极管的欧姆接触和肖特基接触,利用室温电流-电压和电容-电压测试研究了二极管的电学特性.欧姆特性测试表明,1050°C退火时,欧姆接触特性最好.从正向电流-电压曲线得出二极管肖特基势垒高度为1.617 eV,理想因子为1.127,表明探测器具备良好的热电子发射特性.从电容-电压曲线获得二极管外延层净掺杂浓度为2.903×10~(14)cm~(-3),并研究了自由载流子浓度在外延层中的纵向分布.在反向偏压为500 V时,二极管的漏电流只有2.11 nA,具有较高的击穿电压.测得在-300 V条件下,SiC二极管探测器对能量为59.5 keV的γ射线的能量分辨率为9.49%(5.65 keV).     

类氢及碱金属原子激发态寿命的半经典计算公式

根据对应原理,得到了类氢原子能态平均寿命半经典的计算公式τ(n,l),然后利用相对论单通道量子数亏损理论进行推广,得到用来计算考虑总角动量J的激发态寿命公式τ(n,l,l+1/2)和τ(n,l,l-1/2),利用单通道量子数亏损理论得到了碱金属原子n、l远大于1时激发态寿命的半经典公式τ(n.l)=τ0(m+M/nm/v/+M)2v7l(l+1/2)/n4,其计算结果和实验数据符合的很好.     

Ni~(2+):BeAl_2O_4晶体发光性质的研究

用时间分辨的激光诱导荧光光谱方法测量了10—300K温度范围内Ni~(2+):BeAl_2O_4晶体的红外荧光光谱和荧光寿命。通过荧光寿命的温度变化特性分析,得出~3T_(2g)态的内禀辐射衰减寿命为123±7.2μs。无辐射弛豫的Mott激活能为1147cm~(-1),并导出了此晶体发光量子效率随温度的变化关系式。Ni~(2+):BeAl_2O_4晶体具有比较快的辐射跃迁速率,且在室温(300K)时有较高的发光量子效率(0.72),用它有可能制作室温下可调谐的终端声子激光器。     

势垒可调的氧化镓肖特基二极管

氧化镓作为新一代宽禁带材料,其器件具有优越的性能.本文仿真研究了n~+高浓度外延薄层对氧化镓肖特基二极管的势垒调控.模拟结果显示,当n型氧化镓外延厚度为5 nm、掺杂浓度为2.6×10¹⁸ cm^-3时,肖特基二极管纵向电流密度高达496.88 A/cm~2、反向击穿电压为182.30 V、导通电阻为0.27 mΩ·cm~2,品质因子可达123.09 MW/cm~2.进一步研究发现肖特基二极管的性能与n~+外延层厚度和浓度有关,其电流密度随n~+外延层的厚度和浓度的增大而增大.分析表明,n~+外延层对势垒的调控在于镜像力、串联电阻及隧穿效应综合影响,其中镜像力和串联电阻对势垒的降低作用较小,而高电场下隧穿效应变得十分显著,使得热发射电流增大的同时,隧穿电流得到大幅度提升,从而进一步提升了氧化镓肖特基二极管的性能.     

Hg1-xCdxTe晶体缺陷的正电子湮没寿命

利用正电子(e⁺)湮没寿命谱实验研究了Hg_1-xCd_xTe晶体样品的空位缺陷.碲溶剂法生长的样品，不论是n型导电还是p型导电都存在大量的Hg空位.经过合适的退火工艺，p型材料转为n型，同时对正电子的俘获效应减小，表现为正电子湮没平均寿命值减小14—17ps.若退火温度高于350℃，正电子湮没寿命值又增大，表明Hg空位浓度增加.得到HgCdTe中正电子的体寿命为τ_b=272ps.根据正电子湮没寿命和电参数的测量结果，得出 关键词：     

YAG晶体色心的EPR谱

本文描述了8种YAG样品的室温和77K的EPR谱.从这些谱的参数与光谱的实验数据对照,认为晶体中有三种顺磁性的色心,其中g～2.00和g～1.98两条顺磁谱相应于光谱2×10~4cm~(-1)～3.4×10~4cm~(-1)的吸收带,为YAG基质晶体中的缺陷俘获一个电子构成的电子型缺陷中心;而 g～30.60的顺磁谱线与氧空位和掺杂的金属离子Mg~(2+) 、Cr~(3+)有关,推测为氧空位团或氧空位与金属离子构成的S>1/2的复合顺磁中心缺陷.YAG晶体随着在大气氛中高温退火,氧的进入和金属离子的掺入,造成电子和空间体积的不平衡,从而使晶体色心浓度加大.     

Tau-Charm粒子工厂

所谓“Tau-Charm(τ-C)粒子工厂”,是在低背景条件下极大量地产生τ轻子和C(粲)粒子的加速器以及相关实验装置的总称。具体说,它包括一个工作能区3—5GeV、峰值亮度~10~(33)cm~(-2)S~(-1)的双环e~ e~-对撞机和相应的高性能实验谱仪。τ-C粒子工厂主要用来