Si1—xGex／Si脊形波导X型分支器的研制

采用分子束外延方法制作低损耗Ｓｉ１－ｘＧｅ／Ｓｉ异质结脊形光波导，在Ｘ型交叉波导上实现了Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ光分支器的功能，设计中采用了ＳｉＧｅ大截面脊形波导的单模条件和交波导传输特性分析的结果。Ｘ型光分支器的实现为进下Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ光开关和光电调制器积累了经验。     

Ge_xSi_（1－x）／Si异质结无间距定向耦合光开关模型分析

提出一种简便可行的ＧｅｘＳｉ１－ｘ异质结无间距定向耦合光开关（ＢＯＡ型－ＢｉｆｕｒｃａｔｉｏｎＯｐｔｉｃａｌＡｃｔｉｖｅ）模型分析方法。该方法采用等离子体包散效应分析了这种光开关的电学调制机理；采用异质结超注原理分析了开关的电学性质；并根据典单模脊形波导理论和上述分析，设计了利用双模干涉机制工作的Ｇｅ０．０５ＳＩ０．９５／Ｓｉ异质结ＢＯＡ型光开关的结构参数和电学参数。     

GexSi1—x／Si和Ge／Si应变层超晶格

ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ和Ｇｅ／Ｓｉ应变层超晶格是半导体超晶格中新发展起来的一种类型．本文简要地介绍了这类超晶格在生长和物理特性方面的一些基本问题，列举了它在器件应用方面的例子．给出了共度生长时超晶格的临界厚度值，超晶格中ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金层能隙随成分的变化，以及界面处的能带失配值等．最后介绍了由Ｇｅ，Ｓｉ原子层有序排列而组成的新晶体．     

Si_（1－x）Ge_x／Si量子阱发光材料的分子束外延生长及其结构研究

采用固源Ｓｉ分子束外延，在较高的生长温度于Ｓｉ（１００）衬底上制备出Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ量子阱发光材料．发光样品的质量和特性通过卢瑟福背散射、Ｘ射线双晶衍射及光致发光评估．背散射实验中观察到应变超晶格的反常沟道效应；Ｘ射线分析表明材料的生长是共度的、无应力释放的，结晶完整性好．低温光致发光主要是外延合金量子阱中带边激子的无声发射和横光学声子参与的激子复合．并讨论了生长温度对量于阱发光的影响．     

1.55μmSi_(1-x)Ge_x光波导与Si_(1-x)Ge_x/Si多量子阱探测器集成的优化设计

对１．５５μｍ波长的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ光波导和Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ多量子阱（ＭＱＷ）红外探测器的集成器件结构进行了系统的分析和优化设计。优化结果为：１）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘ光波导，Ｇｅ含量ｘ＝０．０５，脊宽、高和腐蚀深度分别为８、３和２．６μｍ；２）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ多量子阱红外探测器，Ｇｅ含量ｘ＝０．５，探测器由厚度为５５０ｎｍ、２３个周期的６ｎｍＳｉ０．５Ｇｅ０．５＋１７ｎｍＳｉ组成，长度约２ｍｍ。结果表明，这种结构器件的内量子效率可达８８％。     

BaFCl_xBr_（1－x）：Sm的发光研究

本文报道了ＢａＦＣｌｘＢｒ１－ｘ：Ｓｍ中Ｓｍ２＋、Ｓｍ３＋的光致发光、光激励发光和热释发光特征．讨论了基质组分对发光的影响及Ｓｍ２＋、Ｓｍ３＋的相对发光效率．发现Ｓｍ２＋的复合发光能力大于Ｓｍ３＋的复合发光能力，并从复合发光的过程及途径对这一现象进行了说明．     

GexSi1-x/Si超晶格的X射线小角衍射分析

用分子束外延生长了23周期的Ge_xSi_1-x/Si超晶格,用计算机控制的衍射仪(CuK_a辐射)测量了X射线衍射曲线,共观察到13级超晶格结构的衍射峰。超晶格的周期和Ge平均含量可以根据考虑折射修正的布喇格定律得出。用光学多层膜反射理论分析衍射曲线可以确定超晶格的结构参数,第2级衍射峰与第一级峰的强度比对应于超晶格两种材料的相对厚度变化非常灵敏,通过比较实验和计算的I₂/I₁值,可以确定Si,Ge_xSi_1-x层的厚度以及合金组份x。用光学多层膜反射理谁计算得到的衍射曲线与实验曲线趋于一致。 关键词：     

〔（NH_4）_xK_（1－x）〕_2SnCl_6混晶的喇曼散射研究

本文用喇曼散射的方法研究了六氯锡化钾铵混晶系列样品［（ＮＮ_４）_ｘＫ_（１－ｘ）］_２ＳｎＣｌ_５（ｘ＝０，０．０５，０．１，０．１５，０．２，０．２５，０，３，１）从室温到７７Ｋ的行为，首先观察到了其外振动模的双模行为，并且还发现了其一内模Ｔ_（２ｇｉｎｔ）的宽度随铵离子浓度ｘ的增加而增加，相变温度Ｔｃ却随铵离子浓度的增加而迅速下降，下降速率约为ｄＴ_ｃ／ｄｘ＝－６００Ｋ／ｍｏｌ，这一行为是由于正四面体的ＮＨ_４￣＋离子对正八面体的ＳｎＣｌ_６￣（２－）离子团的转动产生阻碍而引起。内模Ｔ_（２ｇｉｎｔ）的宽度变化也是由于铵离子的转动影响以及由它引起的晶格畸变所导致。双模行为来自于强烈的集团效应。     

掺CdS_xSe_（1－x）玻璃波导分布反馈光学双稳器件

本文给出了掺ＣｄＳ_ｘＳｅ_(１－ｘ)玻璃平面波导分布反馈（ＤＦＢ）光学双稳器件的设计和制备方法，实现了低功耗、快速的本征光学双稳。     

锗硅合金脊形光波导的优化分析与设计

根据脊形光波导的基本设计要求，分析了锗硅合金脊形波导的结构参数对其光传播特性的影响，并优化设计了结构参数，其合理性得到了实验验证。     

梯形截面脊波导的特性分析

提出了用有效折射率法结合转移矩阵理论对梯形截面脊波导进行数值分析的新方法。对梯形截面脊波导中模式传播常数和模式间耦合系数的分析表明,梯形截面脊波导与稍宽的矩形截面脊波导行为相同。这一结论有利于简化梯形截面脊波导的设计,提高实际器件的精度。     

SOI及GeSi/Si脊形光波导的模式与波导几何结构

用有效折射率方法对SOI（绝缘体上硅）及GeSi/Si脊形光波导的单模条件进行了模拟,与Soref的单模条件进行了比较,将两者与实验结果进行了比较,得到了与实验结果符合得非常好的单模条件。同时对多模波导进行了模拟,得到了波导承载一阶和二阶模的条件。     

SiC1-xGex/SiC 异质结光电二极管特性的研究

使用二维器件模拟软件Medici, 对SiC_1-xGe_x/SiC异质结的光电特性进行了模拟.设计了N型重掺杂SiC层的厚度为1 μm, P型轻掺杂SiC_1-xGe_x层厚为0.4 μm, 二者之间形成突变异质结.在反向偏压3 V、光强度为 0.23 W/cm²的条件下, p-n+ SiC_0.8Ge_0.2/SiC和p-n+ SiC_0.7Ge_0.3/SiC敏感波长λ分别可以达到0.64 μm和0.7 μm, 光电流分别为7.765×10^－7 A/μm和7.438×10^－7 A/μm; 为了进一步提高SiC_1-xGe_x/SiC 异质结的光电流, 我们把p-n+两层结构改进为p-i-n三层结构.在同样的偏压、光照条件下, p-i-n SiC_0.8Ge_0.2/SiC和p-i-n SiC_0.7Ge_0.3/SiC的光电流分别达到1.6734×10－6 A/μm和1.844×10－6 A/μm.     

SOI梯形大截面单模脊形波导的研制

报道了硅片直接键合ＳＯＩ单模梯形大截面脊形波导的研制，对于小长为１．３μｍ的光这种脊形波导的传输损耗小于０．８５ｄＢ／ｃｍ。     

聚合物脊形光波导的变分有效折射率法分析

聚合物脊形光波导是聚合物集成光电子器件的重要构成单元.利用有效折射率法计算聚合物脊形光波导的横向折射率分布及有效折射率,将各区域中的光场分布近似用分段函数表达.基于导模满足的标量波动方程,利用变分法确定变分参量,以求得准确的横向光场分布.对聚合物脊形多模光波导基模和高阶模的色散特性与横向场分布进行分析,研究了波导结构参数对色散特性的影响,计算出TM基模和高阶模的光场分布,得出了聚合物脊形光波导的单模传输条件.研究表明,该方法计算量小、精度高,对聚合物光电子器件中脊形光波导的理论分析与设计优化提供了简单高效的方法.     

Er3+-Yb3+共掺磷酸盐玻璃光波导的FD-BPM分析

阐述了三维波导结构的FD-BPM原理,并用FD-BPM法模拟了波长为1.54μm和0.98μm的高斯光束在Er³⁺-Yb³⁺共掺磷酸盐玻璃光波导内光场分布.与沟道光波导相比,掩埋型光波导内的泵浦光和信号光的散射都非常小,光场分布非常均匀.研究结果表明,掩埋型光波导是制作Er³⁺-Yb³⁺共掺磷酸盐玻璃光波导激光器和放大器的理想波导.     

PLD法生长n-Zn1-xCoxO/p-Si异质结的电学性能研究

用高功率脉冲激光轰击Zn1-xCoxO,得到锌、钴和氧的原子、分子和团簇等混合体,并在p型单晶Si表面反应生成n型Zn1-xCoxO.X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)研究表明,这层材料是结构致密均匀、呈c轴高度择优取向的薄膜,与p型Si材料形成n-Zn1-xCoxO/p-Si异质结.在Zn1-xCoxO中加入H,生成了Co-H-Co聚合体,异质结的势垒高度随着Co含量的增加而增加,同时深能级的Co-d轨道捕获作为浅施主的间隙H提供的电子,造成的体系n型半导体层的载流子浓度降低,电阻率提高,使得n-Zn1-xCoxO/p-Si异质结在6.5V时漏电流降致6×10-3 mA,反向击穿电压超过20V,电学性能得到显著改进.     

MgxZn1-xO薄膜的光致发光性能研究

用溶胶-凝胶旋涂的方法在Si(100)衬底上成功制备了MgxZn1-xO薄膜.通过对样品的X射线衍射花样进行分析,发现制得的样品都有明显的C轴取向.掺入Mg后C轴参数逐渐变小,这表明Mg离子进入了ZnO晶格.随着镁的掺入,其光致发光谱中的紫外发射峰的峰位发生明显蓝移,从3.28eV线性地变化到3.45eV.值得注意的是,掺入镁离子后,薄膜的紫外发光和可见发光的强度都显著高于ZnO.