应力导致InAs/In0.15Ga0.85As量子点结构中 In0.15Ga0.85As阱层的合金分解效应研究

利用固源分子束外延技术,在In0.15Ga0.85As/GaAs量子阱生长了两个InAs/In0.15Ga0.85As量子点(DWELL)样品.通过改变其中一个InAs DWELL样品中的In0.15Ga0.85As阱层的厚度和生长温度,获得了量子点尺寸增大而且尺寸分布更均匀的结果.结合光致发光光谱(PL)和压电调制光谱(PzR)实验结果,发现该样品量子点的光学性质也同时得到了极大的优化.基于有效质量近似的数值计算结果表明:量子点后生长过程中应力导致In0.15Ga0.85As阱层合金分解机理是导致量子点尺寸和光学性质得到优化的主要原因.     

GaxIn1-xAs1-ySby合金的MOCVD生长

用水平常压MOCVD系统生长了2—4μm波段的GaxIn1-xAs1-ySby合金.气相源包括三甲基镓、三甲基铟,三甲基锑(TMGa、TMIn、TMSb)及砷烷(AsH3).研究了富GaSb的GaxIn1-xAs1-ySby的生长特性.发现Ⅴ族源输入绝对量影响Ⅴ族元素的分布系数及Ⅲ族源的利用效率.这表明表面反应动力学对生长有一定影响.固相组分由微电子探针测量.用光致发光、红外吸收技术对合金进行了表征.光致发光光谱半高宽,在2.13μm处仅为30meV.用光致发光,红外吸收测量的结果导出四元合金的带隙Gg∞,并由组分x,y计算了带隙,实验和计算的结果符合得很好.PL谱半高宽较宽和红外吸收谱的吸收边较缓是可能在固相中存在组分群造成的.     

热退火处理对AuGeNi/n-AlGaInP欧姆接触性能的影响

本文在n-(Al0.27Ga0.73)0.5In0.5P表面通过电子束蒸发Ni/Au/Ge/Ni/Au叠层金属并优化退火工艺成功制备了具有较低接触电阻的欧姆接触,其比接触电阻率在445℃退火600 s时达到1.4×10–4 W·cm2.二次离子质谱仪测试表明,叠层金属Ni/Au/Ge/Ni/Au与n-AlGaInP界面发生固相反应,Ga,In原子由于热分解发生外扩散并在晶格中留下Ⅲ族空位.本文把欧姆接触形成的原因归结为Ge原子内扩散占据Ga空位和In空位作为施主提高N型掺杂浓度.优化退火工艺对低掺杂浓度n-(Al0.27Ga0.73)0.5In0.5P的欧姆接触性能有显著改善效果,但随着n-(Al0.27Ga0.73)0.5In0.5P掺杂浓度提高,比接触电阻率与退火工艺没有明显关系.本文为n面出光的AlGaInP薄膜发光二极管芯片的n电极制备提供了一种新的方法,有望大幅简化制备工艺,降低制造成本.     

Ⅲ族元素掺杂对SnO2电子结构及电学性能的影响

采用密度泛函理论研究了Ⅲ族元素掺杂对SnO2电子结构及电学性能的影响.态密度分析结果表明,以替代位存在的Ⅲ族杂质均使SnO2的费米能级明显向低能态方向移动,使得价带顶不完全填满,因此在SnO2中均充当受主作用.部分态密度分析结果表明,相对于掺Al的SnO2,Ⅲ族元素中的Ga及In对费米能级附近态密度贡献较大,其主要贡献来自Ga3d态或In4d态,这预示着在SnO2中掺Ga或In能实现更好的p型掺杂效果.电离能计算结果进一步表明,在Al,Ga及In三种元素中,替位In有最小的电离能(0.06 eV),这说明其在SnO2中能形成最浅的受主能级,因而在同等掺杂情况下,可引入最高浓度的空穴,从而实现最佳的p型掺杂效果.     

Ⅲ族元素掺杂对SnO2电子结构及电学性能的影响

采用密度泛函理论研究了Ⅲ族元素掺杂对SnO₂电子结构及电学性能的影响.态密度分析结果表明，以替代位存在的Ⅲ族杂质均使SnO₂的费米能级明显向低能态方向移动，使得价带顶不完全填满，因此在SnO₂中均充当受主作用.部分态密度分析结果表明，相对于掺Al的SnO₂，Ⅲ族元素中的Ga及In对费米能级附近态密度贡献较大，其主要贡献来自Ga3d态或In4d态，这预示着在SnO₂中掺Ga或In能实现更好的p型掺杂效果.电离能计算结果进一步表明，在Al，Ga及In三种元素中，替位In有最小的电离能(0.06 eV)，这说明其在SnO₂中能形成最浅的受主能级，因而在同等掺杂情况下，可引入最高浓度的空穴，从而实现最佳的p型掺杂效果. 关键词： 密度泛函理论 2')" href="#">SnO₂ Ⅲ族元素掺杂 电子结构     

In0.5(Ga1-xAlx)0.5P合金的掺杂生长特性

利用LP-MOCVD分别生长Zn和S掺杂的In0.5(Ga1-xAlx)0 5P外延层,研究生长温度、掺杂源流量、V/Ⅲ比、Al组分以及衬底晶向偏离等生长条件对外延层掺杂浓度的影响.实验结果表明:降低生长温度和Al含量、增加DEZn流量、选择由(100)向(111)A偏6～15的衬底都有利于增加IRGaAlP合金中Zn的掺杂浓度;提高生长温度和增加SIH4流量、减小Al含量和V/Ⅲ比,都有助于增加Si掺杂浓度,而衬底晶向对Si掺杂浓度无影响.     

金属有机化学汽相沉积生长InGaN薄膜的研究

以Al2O3为衬底,采用金属有机汽相沉积（MOCVD）技术在GaN膜上生长了InxGa1-xN薄膜。以卢瑟福背散射／沟道技术和光致发光技术对InxGa1-xN／GaN/Al2O3样品进行了分析,研究表明,金属有机汽相沉积生长高In组分InxGa1-xN薄膜有一最佳TMIn/TEGa摩尔流量比。在一定范围内,降低其摩尔流量比,合金的生长速率增高,In组分提高;进一步降低TMIn/TEGa摩尔流量比,导致In组分下降,研究还表明,InGan薄膜的结晶品质随In组分的增大而下降,InGan薄膜的In组分由0．04增大到0．10,其最低沟道产额比由4．1％增至11．0％。     

MOCVD系统外延生长Ⅲ－Ⅴ族化合物时Ⅴ/Ⅲ比的计算偏差

本文分析了在生长Ⅲ-Ⅴ族半导体时MOCVD系统中反应气体的输运过程,认为进入反应室的Ⅲ族元素有机金属反应气体的数量是与MOCVD管道系统的结构以及反应气体的扩散系数有关的,并从理论上导出了计算公式。由于MOCVD系统中Ⅲ族元素反应气体的输运特点,实际的Ⅴ/Ⅲ比通小于根据目前方法所计算出的数值。此结果不仅说明生长时的Ⅴ/Ⅲ比高于固态组份比的一种原因,同时也可以解释为什么在生长同种材料时,不同研究者所报导的Ⅴ/Ⅲ比不同。这一结果有利于找出生长时的Ⅴ/Ⅲ比与固态组份间的确定关系。     

MOCVD系统外延生长Ⅲ－Ⅴ族化合物时Ⅴ／Ⅲ比的计算偏差

本文分析了在生长Ⅲ－Ⅴ族半导体时ＭＯＣＶＤ系统中反应气体的输运过程，认为进入反应室的Ⅲ族元素有机金属反应气体的数量是与ＭＯＣＶＤ管道系统的结构以及反应气体的扩散系数有关的，并从理论上导出了计算公式．由于ＭＯＣＶＤ系统中Ⅲ族元素反应气体的输运特点，实际的Ⅴ／Ⅲ比通小于根据目前方法所计算出的数值．此结果不仅说明生长时的Ⅴ／Ⅲ比高于固态组份比的一种原因，同时也可以解释为什么在生长同种材料时，不同研究者所报导的Ⅴ／Ⅲ比不同．这一结果有利于找出生长时的Ⅴ／Ⅲ比与固态组份间的确定关系．     

用大面积立式旋转盘MOVPE反应器生长Ⅲ族氮化物材料

为了降低Ⅲ族氮化物材料和器件的成本,必须开发大尺寸的Ⅲ族氮化物MOVPE生长的反应器.本文报道了EMCORE公司的一种带有旋转盘的立式反应器,其中的衬底片载盘直径为325mm.每次沉积过程中,载盘上可以放置21片2英寸直径的衬底片.反应器的内壁通过水冷,其温度可保持在50～60℃之间.衬底片可用电热丝加热,沉积中衬底载盘的旋转速度可达1 000～1 500rpm.本文给出了用这种325mm GaN生长系统生长的未掺杂GaN,InGaN和p-GaN外延层的相关结果.这些结果表明,这种旋转盘的反应器是一种很适合大尺寸载盘的系统,完全满足Ⅲ族氮化物材料体系生长的要求.与在小反应器中生长的材料相比,用这种大反应器生长的材料具有相同的质量.这种325mm的GaN反应器将使制备蓝光和绿光LED所用的Ⅲ族氮化外延材料的生产成本得到显著的降低.     

自发有序Ga_（0．5）In_（0．5）P合金的喇曼光谱研究

在室温和非共振条件下测量了自发有序Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐ合金的喇曼散射谱。测得的３８０，３６０和３３０ｃｍ－１附近的三个散射峰分别归结于合金中的类ＧａＰ的ＬＯ模、类ＩｎＰ的ＬＯ模和ＴＯＭ。发现有序合金的类ＧａＰ的ＬＯ模的声子频率随着合金的带隙能量的降低而增大。认为这与在有序合金中形成沿［１１１］方向的（ＧＳＰ）１／（ＩｎＰ）１单层超晶格有一定联系。在几种偏振配置下测得的有序合金的喇曼谱的偏振特性与通常的闪锌矿结构的半导体材料的偏振特性类似。     

Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体合金组分的电解液电场调制反射(EER)光谱测量

观察了一系列Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体合金GaAs1-xPx和AlxGa1-xAs样品的电解液电场调制反射光谱(EER)与合金组分参数X的关系.在临界点能量及其相关的自旋“轨道分裂Eg0,△0,Eg1,△1的计算中,采用了”三点调整法”.按照文献给出的公式,从Eg0的值求得所有GaAs1-xPx样品的组分.由此,通过最佳拟合法碍到[Eg0+△0](x)、Eg1(x)、(Eg1+△1)(x)的经验公式均为抛物线型的.在GaP(X=1)的情形中,明确地测得△1的值约为0.19eV,这与△1:△0比值的“2/3规则”有显著的偏离.本文还说明了,对半导体合金组分的光电压法测定中常用的线性型Eg0(x)假设,有必要进行二次项修正.     

散裂靶中质子束窗的散射效应

 质子束窗是在高功率靶区中的一个分界窗,它将质子输运线上高真空区域和氦容器中的氦环境分开。在其他散裂中子源中质子束窗的热效应以及机械问题都已经被研究过了,但质子束在该窗中散射效应的研究却很少被报导,然而在靶设计中如果没有处理好质子束窗的散射效应会有很大的问题。报导了质子束窗散射效应的模拟计算结果,包括不同质子束窗的材料和结构选择,并以中国散裂中子源（CSNS）为例,介绍了在CSNS一期和二期中质子束窗采用周边水冷的铝合金单层结构,CSNS三期采用中间水冷的铝合金夹层结构。文中给出了不同结构的质子束窗和不同的与靶距离散射效应对靶上经非线性磁铁均匀化的束流分布的影响的模拟计算结果。模拟结果显示质子窗的散射效应对束流损失和靶上的束流分布有重要的影响。     

痕量铁(Ⅲ)的催化光度法测定及动力学机制研究

在0.30 mol·L-1盐酸中,铁(Ⅲ)显著催化过硫酸钾氧化甲基红的褪色反应,据此建立了测定痕量铁(Ⅲ)的“Fe(Ⅲ)-盐酸-过硫酸钾-甲基红”新体系,研究了该体系测定痕量铁(Ⅲ)的最佳条件,考察了共存离子对测定的影响,分析了测定反应的动力学参数及方程,并利用动力学性质探讨了测定痕量铁(Ⅲ)的反应机理,从而构建了一种测定痕量铁(Ⅲ)的新催化动力学光度法。研究表明,在最大吸收波长518 nm以及最佳测定条件下,该体系中甲基红的浓度变化与铁(Ⅲ)含量呈以下良好线性关系：ln(A₀/A)=1.334 1+0.001 0,相关系数为0.999 1;痕量铁(Ⅲ)发生一级反应,该测定体系符合准一级反应特征且反应的表观活化能为69.88 kJ·mol-1;反应机理的研究进一步证明了该体系中痕量铁(Ⅲ)起催化作用;该痕量铁(Ⅲ)的测定方法操作简便,所用试剂廉价易得,目前还未见报道,其灵敏度优于普通光度法,检出限达0.005 mg·L-1。该方法应用于实测水样和食品中痕量铁(Ⅲ),相对标准偏差为1.18%～2.11%,平均回收率为98.0%～104.0%。该测定体系稳定,结果满意。     

低聚壳聚糖稀土铈(Ⅲ)配合物的合成与光谱表征

以低聚壳聚糖(L-CTS)为配位体,稀土铈(Ⅲ)为配位离子,在pH值1～2的酸性条件下制备了低聚壳聚糖稀土铈(Ⅲ)配合物(L-CTS-Ce),用紫外光谱、荧光光谱、红外光谱、核磁共振谱等手段对其结构进行了表征,并对配位机理进行了初步探讨。 结果表明,L-CTS与Ce(Ⅲ)发生配位作用的基团主要是羟基而不是氨基。     

自发有序Ga_（0．5）In_（0．5）P合金的拉曼光谱研究

自发有序Ｇａ＿（０．５）Ｉｎ＿（０．５）Ｐ合金的拉曼光谱研究李国华，刘振先，韩和相，汪兆平，董建荣（中国科学院半导体研究所，半导体扭晶格国家重点实验室北京１０００８３）（中国科学院半导体研究所，半导体材料科学实验室北京１０００８３））ＲａｍａｎＳｃａ...     

甘氨酸吸附对Ni-Cu合金(110)表面偏析的影响

通过构造无序二元合金NixCu1-x(x=0.4)(110)表面的原子集团模型用来研究表面偏析. 根据这个模型，按覆盖度μ=0.33，应用Recursion方法计算了甘氨酸在NixCu1-x无序二元合金(110)表面吸附的电子结构. 结果表明，Ni0:4Cu0:6合金表面存在着Cu的偏析，甘氨酸的吸附抑制了Cu在表面的偏析，并使得合金表面的态密度在费米能级附近发生了很大变化，吸附时合金表面与甘氨酸之间发生了电荷转移.     

Spectroscopic and Fluorescence Studies on the Trivalent Ce,Eu,Nd and La Metal Ions Rhodamine C Florescent Dye Complexes

The four isolates solid complexes: [La(RHC)(NO₃)₂]·3H₂O, [Nd(RHC)(NO₃)₂]·4H₂O, [Eu(RHC)(NO₃)₂]·2H₂O, and [Ce(RHC)(NO₃)₂]·5H₂O that obtained by the reaction of the nitrate salts of the Ce(Ⅲ), Eu(Ⅲ), Nd(Ⅲ) and La(Ⅲ) ions and rhodamie C (RHC) ligand were interpretative using elemental analysis (C, H and N), molar conductivity, infrared, electronic, fluorescence and 1H-NMR spectra to achieve the speculated suitable formula. The low molar conductance values of the synthesized RHC complexes concluded the non-electrolytic behavior. The infrared spectra recorded the absence of stretching vibration ν(OH) of the -COOH and presence of two new vibration bands at 1 597～1 601 and 1 383～1 399 cm-1 which were assigned to ν_as(COO-) and ν_s(COO-). The difference between them revealed that the carboxylate group acts as a bidentate ligand. 1HNMR spectra of Europium and lanthanum(Ⅲ) complexes were supported the FTIR results based on the absent of proton of the carboxylic group. Therefore, the microanalytical and spectroscopic results deduced that RHC acts as a monobasic bidentate ligand, and coordinated to the central metal(Ⅲ) ions via the two oxygen atoms of deprotonated carboxylic group. Fluorescence studies were performed on the metal complexes of Ce3+, Tb3+, Th4+, Gd3+ and La3+, that referred a quenching in the fluorescene intensity of rhodamine C in the aqueous state after complexation. The antimicrobial assessment against some kind of bacteria and fungi were also checked and recorded enhancement in case of their complexes.     

基于深度学习的冠状病毒刺突蛋白拉曼特征峰的理论研究

持续一年的新冠疫情对全球的经济造成了巨大破坏,为了有效控制新冠疫情,快速检测新冠病毒(SARS-CoV-2)是一个急需解决的问题。新冠病毒的刺突蛋白(spikeprotein)是拉曼光谱技术检测新冠病毒的检测点,构建刺突蛋白拉曼特征峰模型对于发展拉曼检测技术快速检测新冠病毒具有重要作用。基于简化的激子模型,利用深度神经网络技术,构建了刺突蛋白的酰胺Ⅰ、Ⅲ特征峰模型,并结合已知可以感染人类的七种冠状病毒(HCoV-229E, HCoV-HKU1, HCoV-NL63, HCoV-OC43, MERS-CoV, SARS-CoV和SARS-CoV-2)刺突蛋白的实验结构,分析了七种冠状病毒刺突蛋白酰胺Ⅰ、Ⅲ特征峰的区别。计算结果表明,七种冠状病毒可以根据毒刺突蛋白的酰胺Ⅰ、Ⅲ特征峰划分为四个组：SARS-CoV-2, SARS-CoV, MERS-CoV形成一个组;HCoV-HKU1, HCoV-NL63形成一个组;HCoV-229E和HCoV-OC43各自独立形成一个组。相同组的冠状病毒刺突蛋白酰胺Ⅰ、Ⅲ峰频率较为接近,通过酰胺Ⅰ、Ⅲ峰的频率较难区分刺突蛋白;不同组的冠状病毒刺突蛋白酰胺...     

铬蓝黑R负载活性炭对Cr（Ⅲ）和Pb（Ⅱ）的吸附性能

研究了新型吸附材料铬蓝黑R（钙试剂）负载改性的活性炭对样品中Cr（Ⅲ）和Pb（Ⅱ）的固相萃取（SPE）并用电感耦合等离子体-原子发射光谱法（ICP-AES）进行检测.优化了pH值、吸附剂用量、流速等条件以达到定量吸附（≥95％）,同时研究了洗脱剂的最佳洗脱条件以及共存离子干扰等问题.本法测定Cr（Ⅲ）和Pb（Ⅱ）的检出限分别为0.91ng·mL-1和0.65ng·mL-1,将其应用于土壤沉积物、猪肝、黄河水中的Cr（Ⅲ）和Pb（Ⅱ）含量的测定,加标回收率在98％-101％之间;用于测定标准物质中Cr（Ⅲ）和Pb（Ⅱ）的含量,结果与标准物参照值一致.