Ⅲ-Ⅴ族化合物中氮束缚激子发光的动力学研究

用发光动力学的分析方法,研究了Ⅲ—Ⅴ族化合物中N束缚激子的发光强度与温度的关系,得到的理论公式与实验结果符合得较好。我们的分析指出,由于无辐射能量传递的存在,束缚激子的△J=2跃迁的发光效率低于△J=1跃迁的发光效率,致使低温(T<50K)下束缚激子的发光强度可能随温度的下降而变弱。另外,N杂质对自由激子再俘获的可能性的大小直接影响束缚激子发光的热猝灭过程:束缚激子可能因热离解成自由激子或自由的电子和空穴。我们找到了区分这两类情况的条件。     

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。     

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.     

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。     

Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体器件的硫钝化

Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体的表面钝化是一个长期未能完满解决的问题．８０年代后期出现的硫钝化技术给钝化研究注入了活力．文章对有关硫钝化技术使Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体器件性能得到的改善以及所存在的问题进行了综述．     

Ⅲ—Ⅴ族化合物发光材料中杂质与缺陷的测量方法

微量的杂质、缺陷或其复合体对半导体的物理性质有明显的影响,它们在禁带中形成浅杂质能级或深能级。本文综述关于浅能级的发光分析方法以及关于深能级杂质态的测量方法。     

Ⅲ-Ⅴ化合物的范德华外延生长与应用

Ⅲ-Ⅴ化合物半导体材料体系带隙涵盖范围广、载流子迁移率高,非常适宜用来制备发光二极管、激光器、高电子迁移率晶体管等光电子器件。在异质衬底上进行Ⅲ-Ⅴ化合物的共价外延时,只有外延层与衬底层间的晶格失配度较小时才能获得高质量外延层,而范德华外延已被证实可以有效放宽外延层与衬底层间晶格失配与热失配要求,有利于外延层的应力释放与质量提高,同时也易于外延层从衬底上剥离转移,为制备Ⅲ-Ⅴ化合物基新型光电子器件提供了便利。本文对二维(2D)材料、Ⅲ-Ⅴ化合物在石墨烯上的范德华外延过程以及使用范德华外延制备的Ⅲ-N基光电子器件的各项研究进行了讨论分析,并对其前景进行了展望。     

MOCVD系统外延生长Ⅲ－Ⅴ族化合物时Ⅴ／Ⅲ比的计算偏差

本文分析了在生长Ⅲ－Ⅴ族半导体时ＭＯＣＶＤ系统中反应气体的输运过程，认为进入反应室的Ⅲ族元素有机金属反应气体的数量是与ＭＯＣＶＤ管道系统的结构以及反应气体的扩散系数有关的，并从理论上导出了计算公式．由于ＭＯＣＶＤ系统中Ⅲ族元素反应气体的输运特点，实际的Ⅴ／Ⅲ比通小于根据目前方法所计算出的数值．此结果不仅说明生长时的Ⅴ／Ⅲ比高于固态组份比的一种原因，同时也可以解释为什么在生长同种材料时，不同研究者所报导的Ⅴ／Ⅲ比不同．这一结果有利于找出生长时的Ⅴ／Ⅲ比与固态组份间的确定关系．     

MOCVD系统外延生长Ⅲ－Ⅴ族化合物时Ⅴ/Ⅲ比的计算偏差

本文分析了在生长Ⅲ-Ⅴ族半导体时MOCVD系统中反应气体的输运过程,认为进入反应室的Ⅲ族元素有机金属反应气体的数量是与MOCVD管道系统的结构以及反应气体的扩散系数有关的,并从理论上导出了计算公式。由于MOCVD系统中Ⅲ族元素反应气体的输运特点,实际的Ⅴ/Ⅲ比通小于根据目前方法所计算出的数值。此结果不仅说明生长时的Ⅴ/Ⅲ比高于固态组份比的一种原因,同时也可以解释为什么在生长同种材料时,不同研究者所报导的Ⅴ/Ⅲ比不同。这一结果有利于找出生长时的Ⅴ/Ⅲ比与固态组份间的确定关系。     

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。     

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?...     

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族化合物半导体合金组分的电解液电场调制反射(EER)光谱测量

观察了一系列Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体合金GaAs1-xPx和AlxGa1-xAs样品的电解液电场调制反射光谱(EER)与合金组分参数X的关系.在临界点能量及其相关的自旋“轨道分裂Eg0,△0,Eg1,△1的计算中,采用了”三点调整法”.按照文献给出的公式,从Eg0的值求得所有GaAs1-xPx样品的组分.由此,通过最佳拟合法碍到[Eg0+△0](x)、Eg1(x)、(Eg1+△1)(x)的经验公式均为抛物线型的.在GaP(X=1)的情形中,明确地测得△1的值约为0.19eV,这与△1:△0比值的“2/3规则”有显著的偏离.本文还说明了,对半导体合金组分的光电压法测定中常用的线性型Eg0(x)假设,有必要进行二次项修正.     

Ⅲ-Ⅳ-Ⅴ族原子掺杂对五元环石墨烯电学性能的影响（英文）

本文基于第一性原理计算研究了一种以五元环作为基本结构单元所构成的碳同素异性体--五元环石墨烯.五元环石墨烯具有准直接带隙的特征.本文讨论了三四五族中的原子替换掺杂五元环石墨烯后对其结构和禁带宽度的影响,其中,硼原子和氮原子掺杂后五元环石墨烯呈现金属特性;硅原子掺杂后的五元环石墨烯结构将在纳米电子器件领域有应用的前景.     

Ⅲ—Ⅴ族化合物束缚激子发光专题学术讨论会在厦门大学举行

中国物理学会发光分会委托厦门大学物理系主办的Ⅲ—Ⅴ族化合物束缚激子发光讨论会,于1984年12月9日至12日在厦门大学召开。参加讨论会的共有12名代表,来自中国科学院长春物理所,厦门大学,中国科学院半导体所及《中国科学》编辑部。代表中有5名是硕士或博士研究生。     

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。     

两端子Ⅲ-Ⅴ族多结太阳电池串联的光伏特性

Ⅲ-Ⅴ族半导体化合物及其合金的多结太阳电池(重点是GaInP/GaAs叠层电池)有多种直接带隙材料可供选择,因为是直接带隙,其吸收系数高,吸收范围为1～2eV,非常适宜于太阳电池。本文将要建立串联的、两端子的、两结器件模型,并在该模型下对光谱、温度方面的依赖特性进行了分析,讨论其性能,重点做了如何选择带隙和预测相应结构的效率,为多结串联器件的定量理解及定量设计提供基础。虽然重点是两结电池,某些地方也讨论了三结器件GaInP/GaAs/Ge,因为它的技术在空间应用商业化上特别成功。