激光荧光在Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料及器件中的应用

利用激光作激发光源,研究Ⅱ—V族GaAs晶体,GaAs—GaAlAs外延晶体及半导体发光,激光器件的光致发光(PL)特性,可以获得有关材料、器件的缺陷、杂质的分布以及它们对发光复合过程的影响的知识,了解器件的退化过程和寻找制备长寿命器件的方法,选择器件制备的合理参数和条件以及研究有关复合的动力学过程。     

基于Ⅲ-Ⅴ与Ⅱ-Ⅵ族半导体材料色散特性的高灵敏度慢光干涉仪

分析了Ⅲ-Ⅴ与Ⅱ-Ⅵ族半导体材料的光学特性,证明半导体慢光介质不但可以提高干涉仪的光谱灵敏度,而且可以获得远大于气体慢光介质的工作光谱范围.实验证明,基于慢光介质GaAs的干涉仪光谱灵敏度相对于传统的干涉仪提高约3.2倍. 关键词： 干涉仪 非线性光学 Ⅲ-Ⅴ与Ⅱ-Ⅵ族半导体材料     

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。     

转移矩阵理论及其在Ⅲ/Ⅴ族半导体量子阱体系中的应用

应用转移矩阵方法求解三种不同量子阱体系中基于单带有效质量模型和包络函数近似下的一维定态薛定谔方程.首先,通过比较Ⅰ型单量子阱GaAlAs/GaAs/GaAlAs体系的解析解和数值解,该方法的精确性得到了验证.其次,与Ⅱ型断代量子阱AlSb/InAs/GaSb/AlSb系统的光致发光谱实验结果比较证实了该方法的适用性.最后,利用该方法推广计算了基于GaAs/GaAlAs材料的Ⅰ型耦合多量子阱体系的子带能级和波函数,说明了方法的通用性和实用性. 关键词： 量子阱 转移矩阵方法 光致发光     

稀土离子掺杂Ⅲ-Ⅴ族半导体的发光

稀土离子掺杂Ⅲ-Ⅴ族半导体的发光是近年来开展起来的新的研究领域.在GaAs,InP和GaP等材料中,用离子注入、LPE、MBE、MOCVD以及单晶生长等方法掺杂Er、Yb和Nd等稀土离子,得到了尖锐稀土离子的特征发光.这些发光来自占据正常立方格点和非立方格点的稀土离子的内部4f能级跃迁,其发光行为与掺杂条件关系很大.这种稀土一半导体材料已开始用来制备具有稳定发射波长的发光和激光器件.     

Ⅲ-Ⅴ族硼基化合物半导体反常热导率机理

采用基于玻尔兹曼输运方程的第一性原理计算方法深入研究了硼基Ⅲ-Ⅴ化合物的热导率性质,与Ⅳ族和Ⅲ-Ⅴ族半导体进行对比,发现砷化硼的高热导率主要来源于硼基Ⅲ-Ⅴ化合物中声学支和光学支之间存在一个很大的频率带隙,导致两个声学声子的能量要小于一个光学声子的能量,无法满足三声子散射的能量守恒要求,严重遏制了三声子散射几率.金刚石的高热导率主要来自其拥有极大的声学声子群速度.磷化硼虽然也拥有较大的声学声子群速度,但是其频率带隙比较小,无法有效遏制三声子散射,所以磷化硼的热导率小于砷化硼;尽管锑化硼的频率带隙与砷化硼相当,但是由于其拥有较小的声学声子群速度和较大的耦合矩阵元,导致锑化硼的热导率低于砷化硼.该研究为设计高热导率半导体材料提供了新的认识.     

Ⅲ——Ⅴ族半导体中的深杂质态

为确定禁带中深能级位置与杂质波函数定域化之间的关系,把最近发表的赝势杂质计算进行了推广。过去曾发现,这些函数定域在距中心最近邻的距离内,而且这种定域化不是有关能级在禁带中位置的敏感函数。如果从波矢空间不同部分的贡献来研究杂质能量和波函数的形成,就能够解释这个结果。导带和价带二者的贡献都很大,因为通常它们的符号相反,所以能级的最终位置取决于仔细的抵消过程。这个过程也影响了波函数的波节结构。过     

低温下Ⅲ-Ⅴ族半导体P-N结的V_F-T特性

在4—300K的温区里,对正向恒定电流为10μA的几种GaAs、GaAsP、GaP二极管,进行了正向电压降V_F温度特性的测量.结果表明,低温下这类二极管可用作宽温区的测温探头.D_2管的性能优于其它的二极管.本文对实验结果作了讨论.     

硅片上的Ⅲ-Ⅴ族激光半导体和微环形镜

新加坡A＊STAR数据存储研究所的一个研究小组已制造出电动Ⅲ-Ⅴ族半导体激光和装在硅芯片上的新型腔镜——这标志着向光学数据互连迈进了一步。     

Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的氧化膜及其界面性质研究的进展

Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体具有迁移率高、有效质量小等优点,因此它们的氧化膜及其界面性质的研究就成为当前研究的重要课题之一．它将为微波ＭＯＳ场效应晶体管向毫米波段发展,为低功耗超高速逻辑集成电路研制开拓新的途径．现在制备的氧化膜大体上可分为本体氧化膜和复合氧化膜两大类．对ＧａＡｓ的氧化膜及其界面性质已有大量的研究并取得了一定的进展．以ＩｎＰ为基础的化合物半导体的研究开始得晚一些,但是却有后来居上之势?...     

基于Ⅲ-V与Ⅱ-Ⅵ族半导体材料色散特性的高灵敏度慢光干涉仪

分析了Ⅲ-V与Ⅱ-Ⅵ族半导体材料的光学特性,证明半导体慢光介质不但可以提高干涉仪的光谱灵敏度,而且可以获得远大于气体慢光介质的工作光谱范围.实验证明,基于慢光介质GaAs的干涉仪光谱灵敏度相对于传统的干涉仪提高约3.2倍.     

砷化镓及其它Ⅲ—Ⅴ族半导体表面的硫钝化

砷化镓的表面钝化是一个长期未能完满解决的问题。八十年代后期出现的硫钝化技术曾带来很大的希望，但它的化学稳定性仍不够理想。通过对硫钝化机理的研究，弄清了这种方法所存在的问题后，一些改进的硫钝化方法正不断发展，使之有可能在不远的将来成为ＧａＡｓ器件制造中的一种实用钝化工艺。     

砷化镓及其它Ⅲ—Ⅴ族半导体表面的硫钝化

砷化镓的表面钝化是一个长期未能完满解决的问题。八十年代后期出现的硫钝化技术曾带来很大的希望,但它的化学稳定性仍不够理想。通过对硫钝化机理的研究,弄清了这种方法所存在的问题后,一些改进的硫钝化方法正不断发展,使之有可能在不远的将来成为ＧａＡｓ器件制造中的一种实用钝化工艺。     

半导体中的光磁效应及其应用

光磁效应也称为光磁电效应或光磁生伏特效应。用一定波段的光线照射半导体表面,如果在它的側面上加上磁場后,則在样品二端将出現一个电动势,該电动势即称为光磁电动势,这个現象就是光磁效应。通常用P.M.E.来表示它。光磁效应最早是由苏联的和     

TM掺杂的Ⅲ-Ⅴ族稀磁半导体电磁性质的第一原理计算

使用基于自旋局域密度泛函理论的第一性原理方法对3d过渡金属(TM=V，Cr，Mn，Fe，Co和Ni)掺杂的Ⅲ-Ⅴ族半导体(GaAs和GaP)的电磁性质进行了计算.结果发现：用V，Cr和Mn掺杂时体系将出现铁磁状态，而Fe掺杂时将出现反铁磁状态，Co和Ni掺杂时，其磁性则不稳定.其中，Cr掺杂的GaAs和GaP将可能是具有较高居里温度的稀磁半导体(DMS).在这些DMS系统中，V离子的磁矩大于理论期待值，Fe，Co和Ni离子的磁矩小于理论期待值，Cr和Mn离子的磁矩与期待值的差距取决于晶体的对称性以及磁性离子的能带分布.此外，使用Si和Mn共同对Ⅲ-Ⅴ族半导体进行掺杂，将有利于DMS表现为铁磁状态，并可以使体系的T_C进一步提高. 关键词： 稀磁半导体 过渡金属 掺杂 共掺杂     

氢在Ⅲ-Ⅴ族化合物上吸附能的计算

应用Ｇｒｅｅｎ函数方法，计算氢在一组Ⅲ－Ⅴ族化合物的化学吸附能（ΔＥ）和衬底向吸附原子的电荷转移（Δｑ）。结果标明，ΔＥ与半导体的禁带宽度和表面指数密切相关。     

半导体光放大器的光-光互作用及其应用

半导体光放大器（SOA）中的非线性系数约为普通光纤的10^9，为光子晶体光纤的10^7，而且有4种光-光互作用，即交叉增益调制（XGM）、交叉相位调制（XPM）、交叉偏振调制（XSM）及四波混频（FWM），可以灵活地组成各种光信号处理器件，如波长变换器、全光触发器、全光逻辑、全光时钟恢复、全光缓存器……等，正成为整个光信号处理的基础。文章介绍了它们的原理和简单应用。     

半导体光放大器的光-光互作用及其应用

半导体光放大器(SOA)中的非线性系数约为普通光纤的109,为光子晶体光纤的107,而且有4种光-光互作用,即交叉增益调制（XGM）、交叉相位调制(XPM)、交叉偏振调制（XSM）及四波混频（FWM）,可以灵活地组成各种光信号处理器件,如波长变换器、全光触发器、全光逻辑、全光时钟恢复、全光缓存器……等,正成为整个光信号处理的基础。文章介绍了它们的原理和简单应用