宽禁带II—VI族化合物半导体薄膜及超晶格的外延生长及特性研究

介绍了宽禁带ＩＩ－ＶＩ族化合物半导体ＺｎＳｅ，ＺｎＳＳｅ和ＺｎＣｄＳｅ外延膜及它们的超晶格的分子束外延生长。用Ｘ射线衍射法（ＸＲＤ）和光致发光（ＰＬ）法分别对其结构特性和光学特性进行了研究。尤其是对超晶格样品所进行的温度变化的ＰＬ研究，得出了对于ＺｎＳｅ／ＺｎＳＳｅ超晶格，其激子激活能（Ｅａｃｔ）仅为１７ｍｅＶ，我们用ＺｎＳｅ／ＺｎＳＳｅ导带不连续较小来解释这个结果。而对于ＺｎＣｄＳｅ／ＺｎＳｅ超     

宽禁带Ⅱ—Ⅵ族半导体及其应用前景

与晶态半导体和绝缘体的应用相关的电子学的蓬勃发展,大大地加深与扩大了我们关于固体结构的知识,使我们得到在其中发生的物理过程的宝贵资料。 半导体电子器件方面的成就,在很大程度上有赖于获得纯的或特殊掺杂材料的工艺     

Ⅱ-Ⅵ族化合物薄膜电致发光

电致发光薄膜是平板显示器的重要材料之一,我们从研究ZnS:Mn,Cu直流电致发光薄膜的大面积稳定发光开始,首次将稀土离子引进直流电致发光薄膜,实现了各色的直流电致发光,并研究其激发机理、过热电子的能量分布、稀土离子的碰撞截面和稀土离子发光中心在晶格中的位置等。在国内首先研制成功ZnS:Mn交流电致发光薄膜计算机终端显示器,并扩大面积到640×480像素(对角线10英寸)。为了实现彩色化显示,研制出稀土离子掺杂的各色交流电致发光薄膜。研究不同稀土离子在薄膜中的浓度猝灭,以便提高薄膜的发光亮度。在致力于实现彩色的过程中,首要的任务是提高蓝色电致发光薄膜的亮度和探索新的蓝色电致发光薄膜材料:从ZnS:TmF₃到CaS:TmF₃,发光亮度有了很大的提高;使SrS:Ce薄膜蓝色电致发光的亮度超过1000cd/m²;同时探索纳米Si和非晶Si/SiO₂超晶格结构的蓝色电致发光。成功地实现了ZnS:Mn/SrS:Ce白色电致发光和SrS:HoF₃三基色线谱发射的白色电致发光,发光亮度也超过1000cd/m²。     

Ⅱ-Ⅵ族半导体研究概观

回顾了Ⅱ－Ⅵ族半导体材料的研究状况．结合国际上的最新研究动态,总结出Ⅱ－Ⅵ族半导体材料研究的主要方向：（１）ｐ型掺杂研究;（２）ｐ型Ⅱ－Ⅵ族半导体的欧姆接触;（３）Ⅱ－Ⅵ族外延结构中的电子、激子与增益;（４）量子线、量子点及稀磁半导体。     

Ⅱ-Ⅵ族化合物的光致发光

本文综述了宽带隙Ⅱ－Ⅵ族化合物的低温光致发光过程,分析了ＣｄＴｅ,ＺｎＳｅ和ＺｎＴｅ的光致发光谱并总结了这类化合物中束缚激子发光的研究结果．     

晶格失配对异质外延超薄膜生长中成核特性的影响

利用动力学蒙特卡罗方法模拟了异质外延超薄膜生长中的成核过程.研究了薄膜与衬底的晶格失配对超薄膜生长中成核密度、平均核尺寸、标度关系及生长模式的影响.结果发现产生压（张）应变的晶格负（正）失配使生长过程更早（迟）从成核区进入过渡区，失配越大，这一效应越明显.在相同的沉积条件下，负失配导致超薄膜形成较低的成核密度与较大的平均核尺寸，而正失配则相反.成核密度满足标度关系Ns≈(F/D)χ，随着失配度从-0.04增加到0.02，标度系数χ从0.37逐渐减小到0.33，对应超薄膜生长过程从包含二聚体扩散模式转变到无 关键词： 薄膜生长 成核 晶格失配 蒙特卡罗模拟     

Ⅱ-Ⅵ族应变层超晶格的X射线衍射分析

本文报导了用计算机控制的衍射仪(CuKα辐射)测量的金属有机化学汽相沉淀(MOCVD)方法生长的Ⅱ-Ⅵ族应变层超晶格的X射线衍射曲线,观察到了超晶格结构的多级卫星峰,且卫星峰的强度随角度呈周期性变化.对这种卫星峰形成包络的衍射曲线,用X射线运动学衍射理论进行了分析和讨论,这种讨论有助于理解X射线衍射曲线中卫星峰的形成.同时用光致发光和包络峰宽度的方法估算了样品的结构参数.     

锑化物Ⅱ类超晶格材料外延生长、结构及光学特性研究进展

近年来,锑化物Ⅱ类超晶格材料在外延生长和发光性质等方面的研究取得了巨大的进步,为获得高性能中红外波段光电子器件奠定了重要的基础.然而,由于传统的InAs/GaSb体系超晶格材料中内部本征Ga原子缺陷的存在,使得InAs/GaSb材料的少子寿命过短,严重影响了光电子器件性能的提升,因此设计并生长具有长少子寿命的新材料体系...     

Ⅱ-Ⅵ比对分子束外延生长的ZnO/ZnMgO超晶格的相结构调控

在Zn_1-xMg_xO中,x=0.4~0.6仍为一个岩盐矿和纤锌矿共存的结构,影响了其晶格质量。本文利用等离子体辅助的分子束外延设备在c面蓝宝石衬底上外延生长了ZnO/ZnMgO超晶格,并改变其生长过程中的Ⅱ-Ⅵ比,利用原子力显微镜、X射线衍射、透射谱和X射线光电子能谱对样品进行了表征分析。发现在较低氧分压下制备的样品结构以岩盐矿为主导,而在较高氧分压下两相共存并以纤锌矿为主。这种相分离现象与裂解氧原子的密度有关。     

Ⅱ—Ⅵ族化合物半导体材料学术会议即将召开

根据1984年11月发光学学会常务理事会的决定,今年9～10月份将在河北省保定市召开Ⅱ—Ⅵ族化合物半导体材料学术会议。该会议将由河北大学物理系负责筹备,筹备组组长是学会理事朱自熙。 会议的内容包括: Ⅱ—Ⅵ族材料的制备、掺杂及缺陷的研究; Ⅱ—Ⅵ族材料的发光、电学和光电性能;     

Ⅱ—Ⅵ族半导体研究概观

回顾了Ⅱ－Ⅵ族半导体材料的研究状况。结合国际上的最新研究动态，总结出Ⅱ－Ⅵ族半导体材料研究的主要方向：（１）ｐ型掺杂研究；（２）ｐ型Ⅱ－Ⅵ族半导体的欧姆接触；（３）Ⅱ－Ⅵ族外延结构中的电子，激子增益；（４）量子线，量子点及稀磁半导体。     

点缺陷调控:宽禁带Ⅱ族氧化物半导体的机遇与挑战

宽禁带Ⅱ族氧化物半导体材料体系,包括氧化铍(BeO)、氧化镁(MgO)、氧化锌(ZnO)及合金,拥有较大的激子结合能(ZnO 60 meV, MgO 80 meV),较高的光学增益(ZnO 300 cm~(-1))以及较宽的可调带隙(ZnO3.37 eV, MgO 7.8 eV, BeO 10.6 eV),具有实现紫外及深紫外波段低阈值激光器的独特优势,同时也是取代传统气体放电灯(汞灯、氘灯、准分子灯、氙灯)成为深紫外乃至真空紫外光源的重要候选材料之一.虽然经过20余年的研究历程, ZnO基pn同质结近紫外电致发光方向取得了长足进步,但是,随着带隙的展宽,伴随而来的受主(施主)离化能变高(百毫电子伏特量级),使得室温等效热能(26 meV)无法实现对杂质能级上的空穴(电子)有效离化;此外,掺杂过程中存在的自补偿效应也进一步弱化了载流子的产率,以上因素已经成为了阻碍宽禁带Ⅱ族氧化物半导体实现紫外激光器件及向更短波长扩展的瓶颈性问题,同时也是其他宽禁带半导体材料共同面对的难题.对材料电学及发光性能的调控往往取决于对关键缺陷态的识别与控制,丰富的点缺陷及其组合类型,使宽禁带Ⅱ族氧化物半导体成为研究缺陷物理的重要平台.针对特定点缺陷的识别及表征将有望发现并进一步构建能级较浅的缺陷态,为电学性能调控提供基础.本文从高质量外延生长、杂质与点缺陷、p型掺杂及紫外电致发光三个方面阐述Ⅱ族氧化物半导体近期研究结果,通过对相关研究工作的概览,阐明该体系作为深紫外光源材料的独特优势的同时,指明未来针对电学性能调控的关键在于对点缺陷的调控.     

热壁外延与Ⅳ-Ⅵ族半导体红外器件

文章介绍了热壁外延（ＨＷＥ）技术及其应用。主要介绍了用热壁外延技术制作的几种Ⅳ－Ⅵ族半导体红外探测器和激光器,介绍了这方面国际上近年来的一些新进展,同时也介绍了我们自己的工作。     

Ⅱ－Ⅵ族应变层超晶格的X射线衍射分析

本文报导了用计算机控制的衍射仪（ＣｕＫα辐射）测量的金属有机化学汽相沉淀（ＭＯＣＶＤ）方法生长的Ⅱ－Ⅵ族应变层超晶格的Ｘ射线衍射曲线，观察到了超晶格结构的多级卫星峰，且卫星峰的强度随角度呈周期性变化．对这种卫星峰形成包络的衍射曲线，用Ｘ射线运动学衍射理论进行了分析和讨论，这种讨论有助于理解Ｘ射线衍射曲线中卫星峰的形成．同时用光致发光和包络峰宽度的方法估算了样品的结构参数．     

Ⅱ—Ⅵ族稀磁半导体ZnSe／Zn1—xMnxSe超晶格中的应力效应

本文通过Ⅱ－Ⅵ族稀磁半导体超晶格ＺｎＳｅ／Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ的光致发光谱的测量，对其应力效应进行了讨论。样品的组分ｘ＝０．２，０．３，０．４，测量温度为Ｔ＝１１￣３００Ｋ。结果表明：由于应力效应，ＺｎＳｅ／Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ超晶格中的激子能量随ｘ值增加而发生红移。在相同组分下，不同阱、垒宽度比使应力的分布产生明显变化，从而影响超晶格中激子能量。实验与理论计算结果相一致。超晶格中光致发光峰随温度     

宽带Ⅱ-Ⅵ族半导体及其低维结构的生长和光学性质研究进展

本文系自1979年以来，宽带Ⅱ-Ⅵ族半导体研究组取得的主要研究成果的简要介绍。取得的主要研究成果可分为如下六个方面：第一，系统地研究了宽带Ⅱ-Ⅵ族半导体在电场激发下的自由激子发射；第二，创造性地提出并实 利用宽带Ⅱ-Ⅵ族超晶格的室温激子效应来实现在蓝绿区快响应的光学双稳的物理思想；第三，深入研究了宽带Ⅱ-Ⅵ族超晶格中的激子行为以及激子与元激发态的相互作用，为利用激子获得有效蓝色自发和受激发射提供物理基础和实验途径；第四，研究了ZnSe基非对称双量子阱和组合超晶格中激子的隧穿以及激子的自发和受激发射；第五，CdSe和ZnSeS自组装量子点的生长及其形成机理；第六，ZnO薄膜的生长及其紫外发射特性。     

纯化的ZnTe的光电研究及对Ⅱ-Ⅵ族半导体的关系

对纯化的未掺杂和再掺杂的ZnTe的边缘光致发光的研究表明:长期以来把一些固有的浅受主归因于双次离化阴离子空位受主或施主受主复合体的观点是不正确的。从束缚激子发光伴线以及从施主受主对发光的激发光谱所揭示的受主和施主激发态正确估计了杂质和能带的参数。     

用于超低损耗光纤通信化合物半导体材料──Ⅳ-Ⅵ族半导体材料

本文综述了可用于超低损耗光纤通信的２－４μｍⅣ－Ⅵ族铅盐化合物半导体材料的最新进展及作者在此方面的一些工作．     

第一届全国Ⅱ—Ⅵ族化合物半导体会议在保定举行

由中国物理学会发光分科学会委托河北大学筹办的第一届全国Ⅱ—Ⅵ族化合物半导体材料会议于1985年9月17—19日在河北省保定市召开。参加会议的有发光分科学会理事长、学部委员徐叙瑢教授,副理事长吴伯僖教授和许少鸿教授,以及来自全国有关