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。     

准一维多链无序体系跳跃电导特性

在单电子紧束缚近似下,建立了准一维多链无序体系直流、交流电子跳跃输运模型,通过计算探讨了无序模式、维度效应、温度及外场对其直流、交流电导率的影响.计算结果表明:准一维多链无序体系的直流、交流电导率随着格点能量无序度的增大而减小,非对角无序具有增强体系电子输运能力的作用.随着链数的增加,体系的直流、交流电导率增大,但格点能量无序度较小时,维度效应的影响不明显.在对角无序情况下准一维多链无序体系的交流电导率随温度的升高而增大,而在非对角无序模式下却随温度的升高而减小,但对于直流情况,体系的直流电导率随温度的升     

一维二元非对角关联无序体系跳跃电导特性

在单电子紧束缚无序模型基础上，建立了一维二元关联无序体系电子跳跃输运直流电导模型，并推导了其直流电导公式，通过计算其直流电导率，探讨了格点能量无序度、非对角关联及温度、外场对体系跳跃电导的影响.计算结果表明，一维二元无序体系的直流电导率随着格点能量无序度的增大而减小；当引入非对角关联时，体系出现退局域化现象，从而使体系的直流电导率增大；温度对体系的电子输运的影响表现为体系的直流电导率随温度的升高而增大；在外加电场的调制下，体系的直流电导率在强场区随电场强度增加而增长很快，呈现出非欧姆定律特性，但在弱场区外场的作用不明显. 关键词： 二元无序体系 跳跃电导 格点能量无序度 非对角关联     

半导体电导有效质量的各向同性问题探究

本文利用多元函数微积分和张量分析手段,给出了三维k空间中等能面非球面时半导体电子有效质量的表达式,进而讨论了硅和锗等半导体中电导有效质量的各向同性问题.对这一问题的探讨有助于促进学生理解半导体能带结构及其对导电性的影响.     

一维二元非对角关联无序体系交流跳跃电导特性

在单电子紧束缚无序模型基础上，建立了一维二元非对角关联无序体系电子跳跃输运交流电导模型，并推导了其交流电导公式，通过计算其交流电导率，探讨了格点能量无序度、格点原子组分、非对角关联及温度、外场对体系交流跳跃电导的影响.计算结果表明，一维二元非对角关联无序体系的交流电导率随格点能量无序度的增大而减小.同时，体系中两种原子的组分的变化实际代表着体系成分无序程度的变化，因而对其交流电导率的影响很大，表现为随A类原子含量p的增加而先减小后增大.当引入非对角关联时，体系出现退局域化现象，电子波函数由局 关键词： 二元无序体系 交流跳跃电导 格点能量无序度 非对角关联     

楔形金薄膜系统中的反常跳跃电导和隧道效应

采用真空蒸镀方法，利用液体衬底在沉积过程中的线性扩散过程，在玻璃表面制备出斜率仅为10^-5的楔形金薄膜逾渗系统，并用四引线方法测量了从该薄膜系统中得到的均匀无序金薄膜的导电特性.实验结果表明：和通常的平整薄膜逾渗系统相比，该薄膜系统呈现更为强烈的跳跃电导和隧道效应. 关键词： 带状薄膜 跳跃电导 隧道效应     

含成层杂质的复合媒质的电导性质

本文用瑞利模型研究含成层杂质的复合媒质的直流电导性质,推导了适用于此类复合媒质的广义瑞利恒等式,并定义系统的有效电导率。对于具有立方对称性的系统,给出复合媒质有效电导率的解析计算公式。 关键词：     

单一杂质半导体费米能级的普适公式

利用电中性条件，导出了掺单一杂质半导体费米能级的谱适公式，在具体应用时可作相应简化。     

半导体中自旋轨道耦合及自旋霍尔效应

本文主要评述和介绍半导体微结构中自旋轨道耦合的研究和最近的研究进展。我们细致地讨论了半导体微结构中自旋轨道耦合的物理起源和窄带隙半导体量子阱中的自旋霍尔效应。我们发现目前国际上广泛采用的线性Rashba模型在较大的电子平面波矢处失效：即自旋轨道耦合导致的能带自旋劈裂不再随电子波矢的增加而增加,而是开始下降,即出现强烈的非线性行为。这种非线性的行为起源于导带和价带间耦合的减弱。这种非线性行为还会导致电子的D’yakonov Perel’自旋弛豫速率在较高能量处下降,与线性模型的结果完全相反。在此基础上,我们构造统一描述电子和空穴自旋霍尔效应的理论框架。我们的方法可以非微扰地计入自旋轨道耦合对本征自旋霍尔效应的影响。我们将此方法应用于强自旋轨道耦合的情形,即窄带隙CdHgTe／CdTe半导体量子阱。我们发现调节外电场或量子阱的阱宽可以作为导致量子相变和本征自旋霍尔效应的开关。我们的工作可能会为区别和实验验证本征自旋霍尔效应提供物理基础。     

立方氮化硼晶体的杂质及颜色

 讨论了人工合成立方氮化硼晶体中的杂质与晶体颜色之间的关系，提出了cBN的赋色原因和机制。     

NON-NEAREST-NEIGHBOR HOPPING IN POLYACETYLENE

In this paper, the extended Wannier function suitable for instable lattice is constructed, by employing a linear combination of hydrogenlike-atom wave functions, and used to calculate the non-nearest-neighbor hopping and energy-band structure of trans-polyacetylene. Studies show that the non-nearest-neighbor terms have a considerable influence on the band structure. The computed results agree very well with the experimental results.     

二维导热过程(火用)传递描述

引用导热微分方程并结合工程传递的评价准则,建立了二维导热过程热传递的数学模型,给出了传递系数和流密度的表达式,并以矩形截面的无限长柱体为例,对二维稳态导热过程传递进行了数值求解.     

非晶半导体中杂质和缺陷态的电子统计理论

本文应用统计物理的方法,讨论了非晶半导体的掺杂效应,特别是在低温下的特性。在荷电的悬挂键模型下,计算了各种情况下的费密能级和电子浓度。并对两类不同的非晶半导体作了详细的讨论。 关键词：     

ATOMIC TUNNELING STATES AND NEGATIVE-U ELECTROK PAIRS IN AMORPHOUS SEMICONDUCTORS

The relation between atomic tunneling states (ATS) and negative-U electron pairs in amorphous semiconductors is the oretically investigated in a simple model. By considering the interaction of ATS with the electrons of dangling bonds,we can not only derive negative-U electron pairs, but also explain the different properties between chalcogenide glassy semiconductors and tetrahedrally bonded amorphous semiconductors in a nature way. The connection of the density of the states of ATS with the electronic states of dangling bonds is also discussed, and our results can qualitatively account for the recent experiment of Fox et al. In addition, the urbach rule in chalcogenide glassy semiconductors is derived.     

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。     

MEAN FLELD SOLUTION OF SLAVE BOSON THEORY TO A MIXED VALENCE Tm IMPURITY SYSTEM

We present a slave Boson Field Theory (SBFT) to a mixed valence Tm impurity system. The mean field equations are derived and the equilibrium properties of the mean field solution are obtained.