GaAs中过渡金属深杂质能级的计算

本文采用41个原子的原子族模型来模拟晶体,用电荷-组态自洽(SCCC)的EHMO方法和在边界上用"类Ga"和"类As"原子来饱和悬挂键,计算了中性过渡金属原子Cr、Mn、Fe、Co、Ni在半导体GaAs中的深杂质态,所得杂质能级在带隙中的位置与实验结果相符。     

半导体中的杂质能级

分析了杂质原子在半导体中的成键情况,我们在一般能带波函数中混入部分分子型局域波函数,从而得到带有修正项的有效质量方程。在简单能带结构情况下,我们讨论了电离能与原子性质的关系,及由浅能级向深能级的转化。进而分析了由于Ge、Si中导带各极值所产生的谷轨道分裂。对浅能级,由于键间相互作用,电离能可以有相对较大的修正,但波函数却变化很小,这与电子自旋共振超精细结构的实验结果一致。 关键词：     

半导体中的杂质能级

对于深能级杂质,通常的有效质量近似已不再成立。本文由Bloch波函数出发,应用赝势的概念,证明了杂质波函数及能级满足一等效的薛定谔方程。其中除包含通常的长程库仑位势外,还有一短程位势,后者随不同杂质原子而异。对浅能级杂质,它引起谷-轨道分裂,但对深能级杂质,它已不能看成微扰项了。我们讨论了这部分短程位势对杂质束缚能级的影响。只有当等效势阱深到足以单独地引起电子的共振散射或束缚态时,它对杂质束缚能级才有很明显的影响,束缚能级随此势阱加深而迅速增加。此外可以证明,短程作用的带间矩阵元可以近似用一等价带内排斥势来代替,当束缚能接近禁带宽度时,带间作用影响很大。我们指出,带间作用可以解释为什么杂质能够同时俘获电子和空穴。通过一个简单的例子,我们进行了具体的数值计算,并进一步分析了短程作用的影响。最后我们利用这个简单模型讨论了Cu,Ag,Au在Ge中的能级。     

GaAs,GaP中的深杂质能级

1、前言 对于半导体中深杂质能级的研究,近年来又重新活跃起来了。尤其是GaAs、GaP等发光材料中的深杂质能级,它决定发光效率的老化特性,对器件应用也很重要。同时由于深杂质能级同晶体缺陷(主要是点缺陷)之间有关系,也是表征晶体质量的参数之一。相对过去只用浅杂质浓度和迁移率来评价晶体的电学特性来说,深杂质能级的测定将会成为今后估价晶体的有力手段,因此,有必要建立可靠而简单的测量方法。 有关深杂质能级的理论研究固体物理领域中很早就进行过,但也有很多不清楚的地方。特别是有关半导体中陷阱中心的量子力学性质还很不清楚。目前还没有关于某些中心是发光还是非发光的理论论述。有关陷阱的中心理论是五十年代碱卤化物中的色心特性,特别是关于     

等离子体发射光谱法测定铝合金中的杂质元素

本文利用高频电感耦合等离子体光谱仪直接测定铝合金中的Fe,Zn,Mg,Mn,Ti,Cr和Cu杂质元素。选择了合适的实验条件,采用背景扣除法进行校正。方法简便、快速,可靠,具有良好的精密度和准确度。相对标准偏差为1．7％－6．3％,回收率为94％－105％。     

ICP-AES测定Nd-Pr合金中的杂质元素

用ICP－AES同时测定了Nd-Pr合金中的Dy、Gd、La、Sm、Ce等5种稀土杂质元素，并研究了基体元素Nd及主量元素Pr对杂质元素的光谱干扰，选择了合适的分析线，用基体匹配法对存在的背景干扰进行了校正。方法的检出限为0．009－0．044μg/mL；回收率为90％－103％。该方法准确可靠、简便快速。     

ICP-AES测定二氯化钯中的杂质元素

PdCl2试样用氨水溶解,加Y作载体共沉淀分离富集杂质元素,富集物转化成盐酸溶液,ICP-AES测定Pb、Sb、Bi、As、Sn、Fe、Zr、Cr、Be、Ti等杂质元素。测定范围为0.0002%-0.01%,加标回收率为84%-114%。相对标准偏差为2.2%-7.4%。方法准确、简便。     

ICP-AES法测定铅精矿中的杂质元素

用HNO3-KClO3-H2SO4溶样,采用ICP-AES测定铅精矿中的杂质元素。并试验了酸度、共存元素对测定的影响,方法的精密度、检出限及回收率均能满足要求。     

ICP-AES测定电解镍中的杂质元素

采用电感耦合等离子体发射原子发射光谱法(ICP-AES)测定了电解镍中锰、磷、钴、铁、铜、镁、铝、锌、镉、硅和锡等11种元素的含量,对仪器各项参数进行优化,采用基体匹配办法克服基体干扰,通过选择合适的分析谱线和背景校正消除共存元素间干扰。方法应用于实际样品分析,11种元素的回收率为92.0%—107.0%,相对标准偏差0.3%—5.1%,测定结果与标准方法的测定值相符。     

InAs量子环中类氢杂质能级

在有效质量近似下,利用微扰法研究了InAs量子环内类氢杂质基态及低激发态的能级分布。受限势采用抛物形势,在二维平面极坐标下,用薛定谔方程的精确解析解进行计算。数值计算结果显示,电子能级敏感地依赖于量子环半径,能级存在极小值,这是由于限制势采用抛物势的结果。如果减小环的半径,可以增加能级间距。第一激发态类氢杂质能级的简并没有消除,n≥2时简并的能级发生分裂并且间距随半径的增大而增大。电子能级间距还敏感地依赖于角频率并随角频率的增大而增大。第一激发态的简并没有消除,第二激发态的简并被部分地消除。在计算InAs量子环中类氢杂质的基态和低激发态的能级时,角频率改变的影响也是很深刻的。文章结果对研究量子环的光跃迁及光谱结构有重要指导意义。     

硅中电离杂质扩散分布的显微观测

本文提出了一种显示硅中电离杂质扩散分布的电解水氧化显微法,方法简便有效。文中给出了显微照片。 关键词：     

半导体硅原材料及辅助材料中杂质的ICP－AES测定

本文采用电感耦合等离子体发射光谱对半导体硅原材料及辅助材料中的杂质分析进行了研究。着重研究了提升量对信背比的影响和残留硅对杂质元素的干扰影响，最后采用ＩＣＰ－ＡＥＳ对化学法提纯前的原料（石英砂）、拉制单晶用的辅助材料（硅粉）和拉制单晶过程中采用的石英坩埚中的杂质含量进行了分析。     

硅中替位式和间隙式IB族杂质的电子态

我们对硅中IB族杂质Cu,Ag和Au的单粒子电子结构用自洽的Xα-SW法作了计算。用集团XSi₄Si′₁₂和XSi₁₀Si′₁₆分别模拟替位式和四面体间隙式杂质X所局域微扰的硅晶体。这两类集团已广泛地得到采用,我们已经成功地用它研究硅中4d过渡金属杂质的性质。计算得到;替位杂质在带隙中导致一个t₂能级,它几乎不具有d性质而是类悬挂键的。间隙杂质在带隙中导致一个a₁能级,对于Si:Au,此能级位置接近导带底,轨道是非常离域的。此外,还得到一个位于价带底之下类s的超深能级。对硅中1B族杂质的电子性质的趋势作了详细讨论。 关键词：     

硒化锌晶体背景深能级的光电容谱

对用国产硒化锌(ZnSe)晶体制成的Au-ZnSe肖特基势垒进行了光电容测量。光子能量hv在0.57～0.61eV范围内的激发光引起单指数型电容瞬变过程。hv在0.67～1.0eV范围内的激发光引起的电容瞬变过程呈现双指数行为。回归分析结果表明样品中存在六个深能级,分别位于导带下方0.55,0.66,0.92,1.19,1.38和1.S2eV处。     

ZnSe:A1深能级的研究

为研究ZnSe中的本征缺陷和A1在ZnSe中的深能级行为,首先测量了Znse单晶体中的深能级,发现只存在Ec-0.33eV一个电子陷阱。然后,通过热扩散的方法,在300℃～700℃温度范围内把A1掺杂到ZnSe单晶体中,结果发现存在Ec-0.33eV和Ec-0.70eV两个电子陷阱。本文从缺陷化学角度对ZnSe中的本征缺陷和Ec-0.70eV深能级的结构及起源进行了讨论。     

ZnSe：A1深能级的研究

为研究ＺｎＳｅ中的本征缺陷和Ａ１在ＺｎＳｅ中的深能级行为，首先测量了Ｚｎｓｅ单晶体中的深能级，发现只存在Ｅｅ－０．３３ｅＶ一个电子陷阱．然后，通过热扩散的方法，在３００℃～７００℃温度范围内把Ａ１掺杂到ＺｎＳｅ单晶体中，结果发现存在Ｅｅ－０．３３ｅＶ和Ｅｅ－０．７０ｅＶ两个电子陷阱．本文从缺陷化学角度对ＺｎＳｅ中的本征缺陷和Ｅｅ－０．７０ｅＶ深能级的结构及起源进行了讨论．     

Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体中的深能级杂质缺陷

本文综述了近十多年以来对Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体中深能级杂质缺陷的研究工作。讨论了深能级杂质缺陷对Ⅲ-Ⅴ族化合物材料与器件的性能的重要影响。介绍了结谱法、光致发光与电子自旋共振等几种研究深中心的方法在研究Ⅲ-Ⅴ族化合物时的某些特点。评述了对砷化镓、磷化镓和磷化铟及某些Ⅲ-Ⅴ族混晶中的一些深中心所取得的研究成果。     

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：     

形变Si,Ge中的深能级

对生长在合金衬底上的形变Si或Ge中由替位原子或空位缺陷产生的深能级进行了研究。其中形变体材料的电子结构用经验的紧束缚方法进行计算,缺陷能级采用格林函数法进行计算出。结果表明,晶格中的形变使原来类p的T₂能级发生分裂,其数值随形变的增加而增大。形变还造成Si和Ge的价带顶有较大的上升,从而使某些杂质的缺陷能级由深能级变为共振能级。 关键词：