非晶Si/SiO2超晶格结构的交流电致发光

设计并用磁控溅射方法制备了非晶Si/SiO     

形变超晶格Si/Ge的能带结构

用经验的紧束缚方法对短周期的(Si)_n/(Ge)_m形变超晶格的电子态进行了计算。结果表明,由于布里渊区折迭的要求,只有当n+m=10时超晶格才可能产生直接能隙。对周期为n+m=10的超晶格,Γ,N,△处的导带谷间的相对位置对直接能隙的形成具有决定作用,而n的大小与衬底的组分对此有极大影响。(Si)₆/(Ge)₄和(Si)₈/(Ge)₂超晶格在Si_1-xG 关键词：     

SiO/SiO2超晶格结构界面发光的研究

利用热蒸发技术在硅衬底上制备了层厚不同的SiO/SiO2超晶格样品.对其光致发光谱进行研究发现,随着SiO/SiO2超晶格中SiO层厚度的增加,发光峰在400～600 nm之间移动.研究表明,样品的发光中心来自于SiO/SiO2界面处的缺陷发光(界面态发光).即在样品沉积的过程中,在SiO/SiO2的界面处由于晶格的不连续性,会形成大量的Si-O悬挂键,这些悬挂键本身相互结合可以形成一定数量的缺陷,同时由于O原子容易脱离Si原子的束缚而产生扩散,因此,这些悬挂键可以与扩散的O原子结合,随着SiO层厚度的增加,在SiO/SiO2的界面处先后出现WOB(O3<≡Si-O-O·),NOV(O3≡Si-Si≡O3),E'中心(O≡Si·),NBOHC(O3≡Si-O·)等缺陷,这些缺陷在SiO层厚度增大的过程中对发光先后起到主导作用,从而使得发光峰产生红移.     

非晶Si/SiO2超晶格的制备及其光谱研究

用磁控溅射方法在玻璃基底上制备了非晶Si/SiO₂超晶格.利用透射电子显微镜 (TEM) 和X射线衍射技术对其结构进行了分析,结果表明,超晶格中Si层大部分区域为非晶相,局域微区呈现有序结构,其厚度由1.8—3.2nm变化,SiO₂层厚度为4.0nm.并采用多种光谱测量技术,如吸收光谱、光致发光光谱和Raman光谱技术,对该结构的光学性质进行了系统研究.结果表明,随纳米Si层厚度的减小,光学吸收边以及光致荧光峰发生明显蓝移,Raman峰发生展宽,即观测到明显的量 关键词：     

Si Ge量子阱和超晶格的光发射

系统地介绍了近几年来国内外对ＳｉＧｅ量子阱及短周期超晶格光发射的研究现状。由于Ｓｉ，Ｇｅ材料及器件在微电子学领域内的无可比拟的优越性，所以，超过９０％的芯片技术是Ｓｉ基的，然而，由于Ｓｉ，Ｇｅ是间接带隙，载流子跃迁几率小，其光电应用受到很大的限制，为此，人们作出了不懈的努力，并取得了可喜的进展。     

含纳米硅微粒的富硅二氧化硅的蓝色薄膜交流电致发光

用磁控射频反应溅射制备了含纳米硅微粒的富硅ＳｉＯ２薄膜并获得蓝色的交流薄膜电致发光，通过热退火结合喇曼散射等手段判定蓝色发光谱带与富硅ＳｉＯ２薄膜的纳米硅晶粒有关。     

具有超晶格应力调制结构的绿光InGaN/GaN多量子阱的发光特性

研究了具有InGaN/GaN超晶格(SL)插入结构的绿光InGaN/GaN多量子阱(MQW)的发光特性。结构测试表明,SL插入结构并没有引起MQW中平均In组份的增加,而是改变了In组份的分布,形成了高In组份的量子点和低In组份量子阱。其电致发光(EL)谱和光致发光(PL)谱均出现了双发光峰。我们认为这两个 峰分别来自于量子点和量子阱,且存在着载流子从阱向点转移的输运机制。最后变温PL积分强度的Arrhenius 拟合表明,SL插入结构并没有在MQW中引入新的缺陷,使其发光效率下降。     

Si基异质结构与应用前景

综述了９０年代以来ＳｉＧｅ／Ｓｉ等Ｓｉ基异质结构材料的优异特性的诱人的应用前景，着重介绍了能带工程为Ｓｉ基异质结构带来的新特性、新功能。     

Ce3+注入对不同尺寸的nc-Si/SiO2 超晶格发光特性的影响

通过电子束蒸发方法以及高温退火处理,得到nc-Si/SiO₂超晶格。将样品分别注入剂量为2.0×10¹⁴ cm^-2和2.0×10¹⁵ cm^-2的Ce³⁺,再对其进行二次退火处理,获得多组样品。通过对样品光致发光光谱的分析发现,样品发光强度的变化不仅受到Ce³⁺注入剂量的影响,而且也受到nc-Si颗粒大小的影响。在相同注入计量和相同的二次退火处理温度下,nc-Si颗粒较大的样品经Ce³⁺注入后其发光强度增强较为明显。     

Electroluminescence with micro-watt output from ultra-small sized Si quantum dots/amorphous SiO2 multilayers prepared by laser crystallization method

We report the fabrication of Si quantum dots (QDs)/SiO₂ multilayers by using KrF excimer laser (248 nm) crystallization of amorphous Si/SiO₂ multilayered structures on ITO coated glass substrates. Raman spectra and transmission electron microscopy demonstrate the formation of Si QDs and the size can be controlled as small as 1.8 nm. After laser crystallization, Al electrode is evaporated to obtain light emitting devices and the room temperature electroluminescence (EL) can be detected with applying the DC voltage above 8 V on the top gate electrode. The luminescent intensity increases with increasing the applied voltage and the micro-watt light output is achieved. The EL behaviors for samples with different Si dot sizes are studied and it is found that the corresponding external quantum efficiency is significantly enhanced in sample with ultra-small sized Si QDs.     

Light Harvesting and Enhanced Performance of Si Quantum Dot/Si Nanowire Heterojunction Solar Cells

Si nanowires (Si NWs) structures with good antireflection and enhanced optical‐absorption properties are used to fabricate Si quantum dots/Si NWs heterojunction solar cells. The Si NWs prepared by the metal‐assisted chemical‐etching technique exhibit a very low reflection in a wide spectral range (300–1200 nm). Correspondingly, the optical absorption reaches as high as 88.9% by weighting AM1.5G solar spectrum. Both the short current density and open current voltage are improved compared to the reference flat cell. However, the photovoltaic properties are degraded by varying the Si NWs with long etching time, possibly due to the increased etching‐induced surface states. The optimal Si NWs lead to the best cell with the power conversion efficiency of 11.3%.     

Si／Ge应变层超晶格的椭偏光谱

测量了几种不同组分的（Ｓｉ）Ｍ／（Ｇｅ）Ｎ应变超晶格材料的椭偏光谱（２．０～５．０ｅＶ），并得到了其介电函数谱；应用介电函数的临界点理论，研究了（Ｓｉ）Ｍ／（Ｇｅ）Ｎ应变超晶格材料的光学性质。发现短周期Ｓｉ／Ｇｅ应变超晶格除了具有明显的Ｅ１和Ｅ２带间跃迁外，还存在与应力和超晶格能带的折迭效应有关的跃迁峰，其能量分别位于２．３～３．０ｅＶ和３．３～４．０ｅＶ范围内     

SiGe/Si量子阱的低温光荧光和电注入发光

使用Si-MBE生长了阶梯形折射率分布SiGe/Si量子阱材料,在低温下观测到无声子参与的光荧光和电注入发光。阶梯形折射率分布SiGe/Si电子阱结构有利于提高发光效率。讨论了这种结构的光学和电学特性。     

Si/SiGe量子级联激光器研究进展

Si／SiGe量子级联激光器是一种新型的带内跃迁的红外光源，突破了Si基材料间接带隙特性对光跃迁的限制。Si/SiGe量子级联激光器的开发将为实现太赫兹有源器件的硅基集成产生深远影响。文章介绍了Si/SiGe量子级联激光器的工作原理，以及这类激光器在能带设计、材料生长和波导制作方面的最新进展。     

GaAs/SiO_2超晶格的制备和Raman光谱研究

我们采用射频磁控溅射方法在 p- Si衬底上成功地制备出四周期的非晶 Ga As/Si O2超晶格 ,并取得其高分辨率电镜像。以 80 0℃快速退火方法使超晶格中非晶的 Ga As层局部晶化 ,利用 Raman散射谱研究了其结构变化。     

Electroluminescence from Si/SiGe quantum cascade emitters

Intersubband electroluminescence results are presented from Si/SiGe quantum cascade emitters at 3.2 THz and at temperatures up to 150 K. The effect of adding doping into the active quantum wells was studied in addition to reduced barrier widths from previous measurements. While the current through the sample is increased by the addition of doping, the emitted power is reduced through additional free carrier absorption and Coulombic scattering. Free electron laser measurements confirm the intersubband transitions in the quantum wells of the cascade devices and produce non-radiative lifetimes of 20 ps between 4 and 150 K.