（GaAs／AlAs）_n短周期超晶格类型及其转变的光伏研究

首次用光伏方法研究了（ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ）ｎ短周期超晶格中的超晶格类型及其转变问题．不同于其它方法，光伏方法仅涉及到载流子在实空间中的分离及其大小．这种空间分离在Ⅰ类超晶格中为零，而在Ⅱ类超晶格中不为零．（ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ）ｎ短周期超晶格在ｎ＝１０和１１时被指认为Ⅱ类超晶格，在ｎ＝１５时被指认为Ⅰ类超晶格．与其它大部分实验结果一致．     

GaAs／AIAs波纹超晶格中的激子局域化研究

本文首次报道（311）面上生长的GaAs/AIAs波纹超晶格中的激子局域化效应。在这种结构中，波纹异质结界面的缺陷，包括周期微扰和表面不平整将引入较深的激子束缚能级，因此低温下其发光能量相对于（100）样品发生明显的红移。在Ⅱ类超晶格中，局域化级成为X能谷电子向T能谷输运的通道，从而加强了X－T电子态混合，使实验观察到X跃迁表现出T跃迁的某些性质。     

流体静压力下窄势垒GaAs/AlAs超晶格的低温纵向输运

我们研究了７７Ｋ温度下掺杂弱耦合ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ窄垒超晶格在流体静压力下的垂直输运,发现其输运性质与宽垒超晶格有很大不同．当在压力下ＡｌＡｓ垒层中的Ｘ基态子能级降至ＥΓ１子能级和ＥΓ２子能级中间或更低能量位置时,未观察到Γ－Γ共振隧穿到Γ－Ｘ共振隧穿的转变,Ｉ－Ｖ曲线上的平台并未随压力增大而收缩,反而稍有变宽．同时,平台电流随压力增大而增加,直到与ＥΓ１－ＥΓ１共振峰电流相当．我们认为,由于垒层很薄,Γ电子隧穿通过垒层的几率很高,ＥΓ１－ＥΓ１共振峰显著高于ＥΓ１－Ｅｘ１共振峰,因此,高场畴区内的输运机     

GaAs/AlAs超晶格室温下的输运机制及自维持场畴振荡

在ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ（１０ｎｍ／２ｎｍ）弱耦合掺杂超晶格Ｉ－Ｖ曲线的第一个平台上，我们首先观测到了直流偏压下的室温微波振荡．观测到的最高振荡频率可达１４２ＭＨｚ．这种由级联隧穿引起的振荡在测试温度范围１４～３００Ｋ内始终存在．经分析发现：由于垒层仅有２ｎｍ，电子隧穿通过垒层的几率很高，相比之下，电子越过势垒而产生的热离子发射电流要小得多．在温度低于３００Ｋ时，超晶格内的纵向输运机制是级联共振隧穿和声子辅助隧穿．这是室温仍然能观测到自维持振荡的主要原因．由于实现振荡所施加的偏压比较低（在室温下偏压范围大约为     

半导体超晶格和多层膜应变的CBED测定

AB交替生长的半导体超晶格和多层膜,由于A晶格与B晶格失配,产生了应变。应变改变了晶体的能带结构,从而为应变超晶格和多层膜的应用开辟了新的途径。超晶格和多层膜应变的测定通常是使用X射线衍射,最近我们用会聚束电子衍射(CBED)测定了InGaAs/GaAs和GeSi/Si超晶格的应变~(1,2),所得数据的准确性可与X射线数据相比。在超晶格的研究中,首先在实验中实现运动学衍射,然后用电子衍射运动学理论来解释所得超晶格的CBED摇摆曲线。进一步研究表明,多层膜的情况不一样,只有在动力学衍射的情况下,才能提供足够的信息。以下我们报导InGaAs/GaAs超晶格及多层膜应变的CBED研究。     

GaAs／AlAs超晶格Г—X级联隧穿导致的电场畴

我们研究了掺杂耦合ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ超晶格的级联隧穿，在这种结构中，ＡｌＡｓ层Ｘ能谷中的基态能级位于ＧａＡｓ层中Г能谷的基态（ＥГ１）和第一激发态（ＥГ２）能级之间，实验结果证明，这种超晶格中的高电场畴是由Г－Ｘ级联共振隧穿所形成的，而不是通常的相邻量子阱子带的级联共振隧穿所形成的，在这种高场畴中，电子从ＧａＡｓ量子阱的基态隧穿到邻近的ＡｌＡｓ层的Ｘ能谷的基态，然后通过实空间电子转移从ＡｌＡｓ层的     

短周期GaAs／AlAs超晶格的光频介电函数谱理论的实验检验

我们制备了Ｍ＝２，４，６和１０的一系列短周期（ＧａＡｓ）Ｍ／（ＡｌＡｓ）Ｍ厂超晶格样品并测量了其椭偏光谱．对这些样品的光频介电函数港进行了分析，并与夏建白等的理论计算结果作了直接比较上述理论计算是对Ｍ＝４，６和１０的超晶格样品作出的，并给出相应的介电函数谱曲线．在光子能量３．５～４．５ｅＶ范围的Ｅ１峰与瓦峰附近的实验谱的主要特征，与理论计算结果相一致实验谱中的Ｅ１峰比理论谱要强些，不同Ｍ值的超晶格样品之间的Ｅ１峰之差异也大于理论结果。     

高质量GaAs—AlGaAs材料MBE生长研究及其应用

通过对分子束外延中影响ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ材料生长的一些关键因素的分析，实验与研究，得到了具有很好晶格完整性和高质量电学，光学特性的ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ单昌材料，实现了７５ｍｍ大面积范围内的厚度，组分和掺杂等的很好均匀性。研制了高质量的ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱超晶格材料，并应用于量子阱激光器材料的研制，获得了具有极低值电流密度低内损耗，高量子效率的高质量量子阱激光器外延材料。     

MBE生长长波InAsSb应变层超晶格材料研究

本文介绍了ＩｎＡｓＳｂ应变层超晶格用于红外探测器的基本特点，简述了国外ＩｎｓＳｂ应变层超晶格研究现状及我们研究所的研究成果，并指出存在的差距及发展前景。     

分子束外延生长晶格匹配HgSe／ZnTe超晶格

提出并生长了晶格匹配的ＨｇＳｅ／ＺｎＴｅ超晶格系统，红外透射测试表明其禁带宽度落在红外波段的能量范围，将Ｚｈｕ的关于ＺｎＳｅ ＭＢＥ生长模型加以推广，讨论了生长温度和束流条件对ＨｇＳｅ ＭＢＥ生长的影响，并用分子束外延方法在１６０～１８０℃下生长了ＨｇＳｅ单晶薄膜。     

基于MBE的GaAlAs／GaAs分布反馈式半导体激光器的制作新工艺

利用分子束外延（ＭＢＥ）对ＧａＡＩＡｓ和ＧａＡｓ的选择性热蚀特性进行光栅上的二次外延生长，既能获得清洁的外延界面，又能精确控制光栅的形状．采用这种方法，我们在国际上首次成功地制作了完全ＭＢＥ生长的内含吸收光栅的ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ多量子阱增益耦合型分布反馈式（ＤＦＢ）半导体激光器．并实现了激光器在室温下的脉冲激射，、器件表现出了ＤＦＢ模式的单模工作特性．     

InAs/GaSb应变超晶格红外调制光谱研究

在用步进扫描傅里叶变换红外(Fourier Transform Infrared, FTIR)调制光致发光(Photoluminescence, PL)光谱仪进行测试时,基于FTIR的优势,并结合PL无损、灵敏度高、简单的优点,通过减弱背景干扰来提高信号强度。研究了背景噪声、杂质能级和温度对InAs/GaSb应变超晶格材料的发射峰强度及位置的影响,并通过改变测试参数,总结出了针对不同材料的测试方法。这项研究结果对InAs/GaSb应变超晶格材料的外延生长及后续加工具有参考价值。     

分子束外延生长p型ZnTe:Sb-ZnSe应变层超晶格材料

我们以掺Fe的高阻InP作衬底材料,在国产MBE-Ⅲ型设备上,采用调制掺杂技术,成功地生长出了p型ZnTe:Sb-ZnSe应变层超晶格材料。室温霍耳效应测量表明:载流子浓度为10~(14)/cm~3量级,迁移率为250cm~2/V·s。俄歇谱分析清楚表明,仅在ZnTe层中Sb原子存在,且界面比较分明,调制掺杂已获初步成功。     

AIGaAs／GaAs超晶格界面平整度的X射线双晶衍射研究

用X射线运动学的多层膜干涉理论，模拟计算了AIGaAs/GaAs超晶格X射线双晶衍射摇摆曲线，提出了一种具有整数分子层的界面过渡层理论模型，并运用此理论研究了零级卫星峰的峰峰位的漂移，过渡层对超晶格卫星峰强度的影响以及低级卫星峰的规律性消光规律。     

SiCf/Ti-6Al-4V基复合材料界面晶格常数变化的CBED研究

本实验采用会聚束电子衍射(CBED)方法,研究3种不同状态SiCf/Ti-6Al-4V复合材料界面附近α-Ti晶粒的晶格常数变化.结果表明:在纤维-基体界面区域,靠近界面处晶格常数变化较大,随距界面反应层距离增大,晶格常数的变化趋近缓慢.有C涂层SiC纤维制成的复合材料中晶格常数变化比无C涂层复合材料晶格常数变化小.相比制备态复合材料,热暴露无C涂层SiCf/Ti-6Al-4V复合材料界面处,晶格常数变化较为缓和.     

应变硅PMOSFET中应变的LACBED研究

本文报道了应变硅p型金属氧化物半导体场效应晶体管(PMOSFET)沟道中的局部应变的大角度会聚束电子衍射表征.由于源和漏极区预非晶化锗离子注入工艺在源漏区引入了大量的缺陷,导致在截面电镜样品中存在切应变.利用大角度会聚束电子衍射(LACBED)测量了沟道区的压应变和切应变,并讨论了沟道区产生巨大压应变(2%以上)的原因.