Ⅱ—Ⅵ族稀磁半导体Cd1—xMnxTe／Cd1—yMnyTe超晶格的光调制反 …

本文报道用分子束外延技术生长的Ｃｄ１－ｘＭｎｘＴｅ／Ｃｄ１－ｙＭｎｙＴｅ超晶格样品在８０Ｋ下的光调制反射谱实验结果，观测到１１Ｈ，２２Ｈ，３３Ｈ和１１Ｌ等激子跃迁结构。计及晶格失配导致的应力效应，对子能级结构进行了理论计算。     

Ⅱ—Ⅵ族稀磁半导体ZnSe／Zn1—xMnxSe超晶格中的应力效应

本文通过Ⅱ－Ⅵ族稀磁半导体超晶格ＺｎＳｅ／Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ的光致发光谱的测量，对其应力效应进行了讨论。样品的组分ｘ＝０．２，０．３，０．４，测量温度为Ｔ＝１１￣３００Ｋ。结果表明：由于应力效应，ＺｎＳｅ／Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ超晶格中的激子能量随ｘ值增加而发生红移。在相同组分下，不同阱、垒宽度比使应力的分布产生明显变化，从而影响超晶格中激子能量。实验与理论计算结果相一致。超晶格中光致发光峰随温度     

高组分稀磁半导体Cd1-xMnxTe/CdTe超晶格的荧光谱研究

报道用分子束外延(MBE)技术生长的x=0.4,0.8的高组分稀磁半导体Cd1-xMnxTe/CdTe超晶格低温和室温荧光谱研究结果.基态激子跃迁能级荧光谱实验结果显示高组分超晶格中具有高量子效率和高质量光发射.对激子能级随温度的变化进行了详细研究,给出激子跃迁能量的温度系数.激子能级线型的展宽随温度变化关系可用激子-纵向光学声子耦合模型解释.与光调制反射谱实验结果进行了比较.     

光场辐照下稀磁半导体/半导体超晶格中自旋电子输运特性研究

基于单电子有效质量近似理论和传递矩阵方法,理论研究了稀磁半导体/半导体超晶格结构中电子的自旋极化输运特性.主要讨论了光场和磁场联合调制对自旋极化输运的影响,以及不同自旋电子在该超晶格结构中的隧穿时间.理论和数值计算结果表明,由于导带电子与掺杂Mn离子之间的sp-d电子相互作用引起巨塞曼劈裂,因此在磁场调制下,不同自旋电子在该结构中感受到的势函数不同而呈现出自旋过滤效应,不同自旋电子的共振透射能带的位置和宽度可以通过磁场进行调制.同时在该结构中考虑光场时,自旋依赖的透射谱会因为吸收和发射光子而呈现出对光场的强度和频率响应;最后,通过不同自旋电子的高斯波包在该结构中随时间的演化给出了不同自旋电子的隧穿时间.本文研究结果对研究和设计基于稀磁半导体/半导体超晶格结构的高速量子器件具有一定的指导意义.     

稀磁半导体Zn1—xMnxSe外延膜的反射的光致发光谱

测量了用热壁外延（ＨＷＥ）生长的不同组分（０≤ｘ≤０．９８）的Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ薄膜在温度为３００Ｋ下的反射光谱，用Ｘ射线能谱测定样品实际的组分ｘ值，由此获得了其能隙Ｅｇ与组分ｘ的关系：在０〈ｘ〈０．２组分范围，Ｅｇ随ｘ的变化显示了反常现象，当ｘ〉０．２时，能隙Ｅｇ随ｘ线性增大。在室温和低温下测量了样品的光致发光，除观测到Ｍｎ＾２＋离子内部４Ｔ１→６Ａ１发光峰外，在其低能边观测到一个较宽的发光峰     

稀磁半导体Cd_（1－x）Fe_xTe的磁光光谱

在７０－３００Ｋ温度范围内测量了组分ｘ为０．０１和０．０４的Ｃｄ１－ｘＦｅｘＴｅ及ＣｄＴｅ的法拉第效应随入射光子能量的变化，首次获得了Ｃｄ１－ｘＦｅｘＴｅ在布里渊区Γ点和Ｌ点的有效ｇ因子及其与温度的关系。给出了Ｆｅ２＋离子与载流子间的ｓｐ－ｄ交换作用常数Ｎ０（β－α）＝（－１．５７±０．０３）ｅＶ。     

稀磁半导体Zn_（1－x）Mn_xSe外延膜的反射和光致发光谱

测量了用热壁外延（ＨＷＥ）生长的不同组分（０≤ｘ≤０．９８）的Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ薄膜在温度为３００Ｋ下的反射光谱，用Ｘ射线能借测定样品实际的组分ｘ值，由此获得了其能隙Ｅｇ与组分ｘ的关系：在Ｏ＜Ｘ＜０．２组分范围，Ｅｇ随ｘ的变化显示了反常现象，当Ｘ＞０．２时，能隙Ｅｇ随ｘ线性增大。在室温和低温下测量了样品的光致发光，除观测到Ｍｎ２＋离子内部４Ｔ１→６Ａ１发光峰外，在其低能边观测到一个较宽的发光峰，对结果进行了分析讨论。     

不同偏压下Zn1-xCdxSe-ZnSe超晶格室温电调制反射谱研究

首次研究了在室温和不同直流偏压下Zn_1-xCd_xSe-ZnSe超晶格结构的电调制反射谱(ER)的变化。当器件处于弱场范围时,随着电场的增加,ER谱的信号幅度增加,而线型不变;在强场区,随着电场的增加,ER谱的线型发生变化,激子跃迁能量红移,继续增加反向偏压出现来自于1c-2hh的禁戒跃迁,且其强度随反向偏压的增加迅速增加。不同偏压下组合超晶格结构的ER谱研究表明,势垒高度较低的超晶格结构中的激子较易受到电场的调制。     

Ⅱ-Ⅵ族稀磁半导体多层结构中的自旋极化隧穿

采用转移矩阵法和Airy函数,研究了ZnSe/ZnMnSe/ZnSe/ZnBeSe/ZnSe/ZnBeSe/ZnSe异质结构的自旋极化输运。在外加偏压和磁场对电子透射系数和自旋极化率的影响方面,所得到的结论显现出复杂而有趣的特性。磁场对自旋向上和向下电子隧穿的影响是不同的:对于自旋向上情况,出现双共振向单共振转换现象。     

第一原理计算稀磁半导体(In1-xMnx)As的晶格常数,磁性和电子结构

用紧束缚近似线性Muffin-tin轨道的方法计算了稀磁半导体(In1-xMnx)As(x=1/2,1/4和1/8)的晶格常数,磁性和电子结构.给出了Mn掺杂浓度的变化对(In1-xMnx)As的晶格常数,磁性和电子结构的影响.     

Ⅱ-Ⅵ族半导体研究概观

回顾了Ⅱ－Ⅵ族半导体材料的研究状况．结合国际上的最新研究动态,总结出Ⅱ－Ⅵ族半导体材料研究的主要方向：（１）ｐ型掺杂研究;（２）ｐ型Ⅱ－Ⅵ族半导体的欧姆接触;（３）Ⅱ－Ⅵ族外延结构中的电子、激子与增益;（４）量子线、量子点及稀磁半导体。     

(CdSe)1(ZnSe)3/ZnSe短周期超晶格多量子阱的共振Ramam谱

在(CdSe)₁(ZnSe)₃/ZnSe短周期超晶格多量子阱中,根据一维线性链模型计算的结果与实验结果的比较表明,我们在不同的共振条件下分别观察到了来自多量子阱的阱中和垒中ZnSe限制纵光学声子模的Raman散射。与GaAs/AlAs量子阱的偏振选择定则不同,在共振条件下,我们在两种偏振配置下都观察到了阱中ZnSe限制模LO₁,并认为这种不同可能来源于样品特殊的电子子带结构和光学声子行为。 关键词：     

(Ga,Mn)As光调制反射光谱

室温下我们研究了稀磁半导体(Ga,Mn)As的光调制反射(PR)光谱,观测到来自样品的Franz-Keldysh振荡(FKO)信号。随着Mn原子浓度的增加,PR线形展宽,但是临界点E₀和E₀+Δ₀没有明显的移动。根据FKO振荡数据,计算得到样品表面电场强度随Mn原子掺杂浓度的增加而增强。测量到与Mn原子掺杂相关的杂质带,其能量位置离GaAs价带边~100 meV。根据样品的表面电场强度和表面耗尽层模型,估算样品的空穴浓度为~10¹⁷cm^-3,较低的空穴浓度可能与样品具有较低的居里温度有关,或测量的PR信号来自于样品中外延层的部分耗尽区域。     

稀磁半导体(Ga1-xFex)As的电子结构,磁性及其稳定性的第一性原理研究

采用基于第一性原理的紧束缚近似线性muffin-tin轨道(TB-LMTO-ASA)的方法,在原子球近似的基础上计算了均匀掺杂的稀磁半导体(Ga1-xFex)As在各掺杂浓度下(x=1,1/2,1/4和1/8)的总能量,由能量最低原理得到其在各稳定点的晶格常数,磁性及相应态密度.计算结果表明了(Ga1-xFex)As的晶格常数随掺杂浓度的增大而减小,在各掺杂浓度下(除x=1)样品都是反铁磁态的,Fe 3d和As 4p之间杂化是引起样品电子结构和磁性变化的主要原因.     

SmFeO_3/La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3超晶格中应力效应与磁性质

本文采用脉冲激光沉积(PLD)方法,在NdGaO3(110)衬底上制备出了由钙钛矿锰氧化物材料La0.7Sr0.3MnO3和正铁氧体材料SmFeO3构成的高质量外延超晶格.在这一超晶格体系中,固定层数不变,当La0.7Sr0.3MnO3层厚度大于SmFeO3层的厚度时,超晶格的晶格逐渐发生弛豫,反之,则与衬底很好地共格.此外,伴随着这种应变状态的改变,超晶格的磁转变温度TC逐步增加,易磁化轴发生转变.我们认为这种应力状态以及磁性质的改变来源于强正交性的SmFeO3与菱形La0.7Sr0.3MnO3中氧八面体的界面耦合.     

稀磁半导体Zn1-xFexO纳米颗粒的光谱研究

利用水热法制备了Zn1-xFexO(x=0,0.01,0.05,0.10和0.20)纳米稀磁半导体材料。由X射线衍射图谱的结果表明,制备的Zn1-xFexO样品为纤锌矿结构,没有金属铁等第二相出现;高分辨透射电子显微镜的结果表明,形貌为分散性良好的纳米颗粒,晶格清晰;拉曼光谱结果表明(E2High)峰位向高频移动,半高宽宽化,峰强减弱;光致发光光谱结果表明,随着Fe离子的掺入,紫外峰向低能移动,光致发光光谱发生了猝灭现象;UV-Vis光谱可看出,光学带隙减小,发生了红移现象。这些结果表明Fe3+成功替代Zn2+进入到ZnO晶格。     

GaAs/Al1-xAs表面单量子阱原位光调制反射光谱研究

关键词：     

Curie温度附近稀磁半导体(Ga,Mn)As的电学噪声谱性质

建立了自发噪声谱测量系统来研究稀磁半导体（Ga,Mn）As的电学噪声性质.通过测量（Ga,Mn）As材料的自发噪声谱,发现（Ga,Mn）As的自发涨落会随温度升高而逐渐增大,同时,外加磁场会降低（Ga,Mn）As的自发涨落,这来源于外加磁场导致的（Ga,Mn）As磁畴部分有序化.此外,不同频率的噪声随温度的变化规律有很大差异：当频率低于30 kHz的时候,噪声谱和温度的变化关系和热噪声很相似,但数值上明显大于热噪声的值;当频率在30 kHz左右的时候,噪声大小和温度成线性关系;当频率大于30 kHz以后,在相变点附近噪声大小和温度的关系出现了明显的转折,高频高温噪声的大小和热噪声的理论值非常接近.这些结果有助于深入理解（Ga,Mn）As磁性起源的物理机制. 关键词： 自旋电子学 稀磁半导体 自发涨落谱     

Ⅱ-Ⅵ族应变层超晶格的X射线衍射分析

本文报导了用计算机控制的衍射仪(CuKα辐射)测量的金属有机化学汽相沉淀(MOCVD)方法生长的Ⅱ-Ⅵ族应变层超晶格的X射线衍射曲线,观察到了超晶格结构的多级卫星峰,且卫星峰的强度随角度呈周期性变化.对这种卫星峰形成包络的衍射曲线,用X射线运动学衍射理论进行了分析和讨论,这种讨论有助于理解X射线衍射曲线中卫星峰的形成.同时用光致发光和包络峰宽度的方法估算了样品的结构参数.