GaAs表面Si—δ掺杂的调制光谱研究

本文利用光调制光谱与分子束外延结合的方法，原位测量ＧａＡｓ（００１）表面Ｓｉ－δ掺杂结构样品，排除了ＦＫ振荡对Ｓｉ－δ掺杂相关的光谱结构的影响，观察到Ｓｉ－δ掺杂结构中价带连续态到导带半Ｖ－形势阱中子带的跃迁及带间跃迁相对于纯ＧａＡｓ带间跃迁的红移。     

δ掺杂GaAs超晶格的辐射跃迁

低温下观察了弱耦合δ掺杂ＧａＡｓ超晶格的辐射复合发光．实验结果表明：除观察到基态的复合发光外,还观察到激发态的复合发光．基于有效质量近似理论,计算了能带结构和发光光谱,理论结果与实验结果符合得很好．     

量子阱中δ掺杂的光谱特性

用δ掺杂的方法实现了Be受主在量子阱边界和阱中央的分布,并用光致发光实验证实了这种掺杂的实际效果。第一次用人为的实验方法证实了量子阱中杂质态密度分布的有关理论计算结果。     

调制掺杂AlxGa1-xN/GaN异质结中AlxGa1-xN势垒层表面态及其他局域态性质研究

通过测量调制掺杂Al0.22Ga0.78N／GaN异质结样品的变频电容-电压(C-V)特性，对Al0.22Ga0.78N势垒层表面态的性质进行了研究．结果发现在小偏压下，样品的电容随着测量信号频率的增加而下降，说明势垒层中存在表面态．实验数据分析表明：表面态密度约为10^13cm^-2量级，表面态的时间常数比势垒层中其他局域态大．随着空间隔离层厚度的增加，势垒层中其他局域态密度随之增加．在金属电极和Al0.22Ga0.78N势垒层之间加入Si3N4绝缘层可以对表面态起到显的钝化作用，使表面态密度降为～10^12cm^-2量级．     

GaAs中光生重空穴散射的飞秒光谱

采用可调谐飞秒激光光谱技术 ,研究 Ga As中光生重空穴的超快弛豫动力学过程 .测得重空穴的弛豫时间为 1 50 fs,表明空穴的热弛豫由空穴 -空穴散射和空穴吸收光学声子共同决定 .给出光生空穴的空穴 -空穴散射率公式 ,说明价带类 | p〉波函数的各向异性使得低能量空穴的散射率变小 .计算得到的空穴弛豫时间与实验结果较好符合 .     

GaAs中光生重空穴散射的飞秒光谱

采用可调谐飞秒激光光谱技术,研究GaAs中光生重空穴的超快弛豫动力学过程.测得重空穴的弛豫时间为150fs,表明空穴的热弛豫由空穴-空穴散射和空穴吸收光学声子共同决定.给出光生空穴的空穴-空穴散射率公式,说明价带类ρ>波函数的各向异性使得低能量空穴的散射率变小.计算得到的空穴弛豫时间与实验结果较好符合.     

p型GaN的渐变δ掺杂研究

采用MOCVD技术及渐变δ-Mg掺杂方法生长了p型GaN薄膜,对样品进行了两步退火处理以对Mg进行激活.通过Hall测试发现,经过950℃下的第一次退火后,样品空穴浓度为1.64×1016cm-3,电阻率为77.9Ω·cm.经过750℃下的第二次退火后,样品的空穴浓度增大了10倍,电阻率减小为原来的1/20.分析认为,渐变δ掺杂减小了Mg的自补偿效应,两步退火提高了Mg的激活效率,从而显著提高了样品的空穴浓度和降低了电阻率.实验还发现,经过750℃下15min的第二次退火后得到的样品的空穴浓度最大,达5.13×1017cm-3.     

调制掺杂AlxGa1-xN/GaN异质结中AlxGa1-xN势垒层表面态及其他局域态性质研究

通过测量调制掺杂Al0.22Ga0.78N/GaN异质结样品的变频电容-电压(C-V)特性,对Al0.22Ga0.78N势垒层表面态的性质进行了研究.结果发现在小偏压下,样品的电容随着测量信号频率的增加而下降,说明势垒层中存在表面态.实验数据分析表明:表面态密度约为1013cm-2量级,表面态的时间常数比势垒层中其他局域态大.随着空间隔离层厚度的增加,势垒层中其他局域态密度随之增加.在金属电极和Al0.22Ga0.78N势垒层之间加入Si3N4绝缘层可以对表面态起到显著的钝化作用,使表面态密度降为～1012cm-2量级.     

调制掺杂Al_xGa_(1-x)N/GaN异质结中Al_xGa_(1-x)N势垒层表面态及其他局域态性质研究

通过测量调制掺杂Al0 2 2 Ga0 78N/GaN异质结样品的变频电容电压(C V)特性,对Al0 2 2 Ga0 78N势垒层表面态的性质进行了研究.结果发现在小偏压下,样品的电容随着测量信号频率的增加而下降,说明势垒层中存在表面态.实验数据分析表明:表面态密度约为10 13 cm-2 量级,表面态的时间常数比势垒层中其他局域态大.随着空间隔离层厚度的增加,势垒层中其他局域态密度随之增加.在金属电极和Al0 2 2 Ga0 78N势垒层之间加入Si3 N4绝缘层可以对表面态起到显著的钝化作用,使表面态密度降为～10 12 cm-2 量级     

带门极双层Si-δ-掺杂GaAs中的奇特非线性耗尽

报道了带门极双层Si-δ-掺杂GaAs样品中的二维电子系统Hall效应的低温测量实验,观察到了电子耗尽过程中电子浓度与门电压的奇特、复杂的非线性关系.根据双电容器(由两个δ-掺杂二维电子层和一个金属门电极构成)模型的假设和在双对数坐标中电子迁移率与电子浓度呈线性关系的实验结果,解释了这一非线性耗尽现象.     

带门极双层Si-δ-掺杂GaAs中的奇特非线性耗尽

报道了带门极双层 Si-δ-掺杂 Ga As样品中的二维电子系统 Hall效应的低温测量实验 ,观察到了电子耗尽过程中电子浓度与门电压的奇特、复杂的非线性关系 .根据双电容器 (由两个δ-掺杂二维电子层和一个金属门电极构成 )模型的假设和在双对数坐标中电子迁移率与电子浓度呈线性关系的实验结果 ,解释了这一非线性耗尽现象 .     

硅中δ掺杂材料的表征

利用低温生长技术抑制Ｓｂ偏析，实现了Ｓｂ的δ掺杂。同步辐射Ｘ射线反射率测量表明Ｓｂ被限制在很窄的范围，约２个内。基于量子阱可作为一个“大陷阱”的概念，测量了Ｐ型Ｂδ掺杂材料的深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ），得到δ掺杂量子阱的子能级位置。自渝计算ＤＬＴＳ信号来自于δ掺杂量子阱的基态能级上的空以阱顶的发射。     

掺杂一维光子晶体的杂质态

阐述了无缺陷光子晶体与掺杂光子晶体的结构,用光学特征矩阵方法,通过数值模拟计算具体讨论了一维光子晶体的一个实例。计算结果表明,掺杂光子晶体的禁带出现了极窄的、高透射率的尖峰,即光子杂质态,类似于半导体材料中的杂质能级。杂质层的引入增宽了原来光子禁带的宽度,杂质态的特征与杂质层的光学厚度、折射率及在晶体中的位置等因素有关。     

聚合物掺杂液晶中探测光偏振态控制衍射级变化

在聚合物掺杂液晶中使用正交线偏振光记录了特殊的一维光栅,这种光栅可以由探测光的偏振态控制衍射级的变化,当探测光为水平方向振动的线偏振光时,衍射级中只观察到零级和正一级衍射,无负一级衍射;当探测光为垂直方向振动的线偏振光时,衍射级中只观察到零级和负一级衍射,无正一级衍射,并且衍射级的偏振态与探测光的偏振态相互正交。最后运用琼斯矩阵从理论上解释了该实验现象。     

梯度掺杂提升无空穴传输层CsSnI3电池性能研究

为了探索高效无毒的钙钛矿太阳能电池,以太阳能电池模拟软件SCAPS-1D为工具,研究基于梯度掺杂CsSnI3吸收层的无空穴传输层太阳能电池。首先研究均匀CsSnI3吸收层的电池,在其基础上提出梯度掺杂吸收层的电池,并对吸收层掺杂梯度、平均掺杂浓度和缺陷水平进行分析和优化,最后研究了吸收层子层数的影响。研究发现梯度掺杂能够产生附加电场,可以显著提升电池转换效率。对于吸收层厚度为1 000 nm的电池,通过梯度掺杂优化可以将最大转换效率从22.28%提升到25.04%。即使梯度掺杂的子层数只有两层,也能取得理想的提升效果。     

0．1μm NMOSFET沟道δ－掺杂与结构特性

沟道δ－形掺杂对于改善极小尺寸ＭＯＳＦＥＴ性能、提高可靠性极其重要。利用能量输运模型（ＥＴＭ），报道了沟道δ－形掺杂分布对０．１μｍ沟长ＮＭＯＳＦＥＴ结构特性的影响，根据漏源电流ＩＤＳ、截止态电流Ｉｏｆｆ、阈值电压ＶＴＨ和Ｓ因子的要求，提出了使性能和可靠性得到优化的δ－形掺杂分布。     

阱内δ掺杂GaSbBi单量子阱红外发光效率的光致发光光谱研究

采用变激发功率红外光致发光(Photoluminescence,PL)光谱方法研究四个不同阱内δ掺杂面密度的GaSb_0.93Bi_0.07/GaSb单量子阱(Single Quantum Well,SQW)及其非掺杂SQW参考样品。通过分析GaSbBi SQW和GaSb势垒/衬底成分的PL强度演化,发现阱内δ掺杂导致红外辐射效率显著降低,相对下降幅度约为33%-75%。进一步分析结果表明,发光效率下降来源于界面恶化引发的“电子损失”和阱内晶格质量下降导致的“光子损失”的共同作用。这一工作有望为稀Bi红外发光器件的性能优化提供帮助。     

铒镱共掺杂玻璃样品的荧光谱特性

介绍一种制作Yb^3 /Er^3 共掺杂玻璃样品的工艺。实验测量和分析了Yb^3 /Er^3 玻璃样品的荧光光谱和吸收谱。对Yb^3 /Er^3 系统的能量转移以及978nm波长泵浦下不同Yb^3 /Er^3 浓度配比样品的光谱特性进行了讨论。结果表明，当Yb^3 浓度为Er^3 浓度(0．5at．％)的9倍时，荧光强度最强。     

强磁场下氮掺杂金刚石中法拉第旋转效应的偏振太赫兹时域光谱测量

氮掺杂金刚石（N-D）是最重要的碳基电子材料之一,由于氮相关色心的存在,其具有许多有趣而独特的物理特征。文章中研究了等离子体化学气相沉积法生长的N-D样品的太赫兹（THz）磁光特性。应用偏振THz时域光谱（THz TDS）技术,在0~8 T磁场和80 K温度条件下,测量了N-D样品在法拉第几何结构下的THz透射光谱,得到了N-D材料的法拉第旋转角和椭偏率、复横向（或霍尔）磁光电导率以及复左、右旋介电常数随磁场的变化规律。结果表明,N-D材料具有优良的THz磁光法拉第旋光效应,可应用于THz旋光器件。     

在NPB中掺杂Alq_3改善有机电致发光器件的性能

在空穴传输层N,N′-diphenyl-N,N′-bis-1-naphthyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine(NPB)中掺杂电子传输材料Aluminium-tris-8-hydroxy-quinoline(Alq3)制备了有机电致发光器件。当掺杂浓度低于5%时器件仍为蓝光发射,但与同等结构没有掺杂的器件相比,蓝光器件的亮度提高了近20%,达到了12460cd/m2,外量子效率提高了15.5%。随着掺杂浓度的增加,光谱发生了从蓝光到绿光的红移,这种掺杂方案能够改善空穴和电子的注入平衡,使得空穴和电子在发光层中能够有效地复合,器件的色度、亮度和效率都有了相应的改变。