量子限制受主远红外电致发光器件的制备与测量

采用分子束外延技术生长GaAs/AlAs三量子阱,并在中间的GaAs阱中δ-掺杂浅受主杂质Be原子,制作出量子限制受主远红外Teraherz原型电致发光器件.实验上测量得到4.5 K时器件的电致发光谱（EL）和电传输特性（I-V曲线）.在EL发射谱中清楚地观察到222 cm^-1处宽的尖峰,这来源于Be受主奇宇称激发态到其基态的辐射跃迁,而非辐射弛豫过程则使发射谱的信号很弱.另外在I-V曲线中072和186 V的位置出现两个共振隧道贯穿现象,分别对应于中间δ-掺杂量子阱受主能级1s_3/2(Γ₆+Γ₇)到左边非掺GaAs量子阱中HH带,及右边非掺杂GaAs量子阱中HH重空穴带到中间掺杂GaAs量子阱中Be受主杂质原子奇宇称激发态2p_5/2(Γ₆+Γ₇)能级的共振隧穿.     

掺杂PVK薄膜中两种组分相互作用的光谱及形貌研究

将两种荧光材料Alq₃和DCJTB 同时掺杂到聚合物PVK中,通过混合薄膜的光学及电学性质研究了能量传递过程及电荷陷阱作用。同时用AFM分析了不同掺杂浓度下混合薄膜的相分离现象。发现随着DCJTB染料比例的增加,两种染料在PVK中的分散越来越均匀,说明在双掺杂体系中存在Alq₃和DCJTB 的某种作用,这种作用打散了混合物中Alq₃的聚集,但随着掺杂浓度的进一步增加,DCJTB形成了自己独立的电荷传输通道,从而降低了电致发光器件的启亮电压。     

掺杂PPQ薄膜的电致发光及电场调制

从掺杂PPQ薄膜单层器件的电致发光光谱在掺杂前后的变化。说明掺杂PPQ薄膜中存在着基质分子和掺杂分子间的能量传递，其电致发光光谱随加电场变化说明电场对PPQ薄膜的电致发光具有调制作用。用一个由单链模型扩展到包括杂质和外场的Hamiltonian进行数值求解。结果表明：在PPQ和TPL分子之间有效的能量传递是源于它们之间的是荷转移，且随着外加电压的变化，其电致发光谱峰位的移动与掺杂前后系统总量的改变及发光强度与掺杂后转移的电荷数之间分别存在对应关系，这一模型很好地解释了电场对PPQ薄膜电致发光的调制作用。     

有机薄膜器件负电阻特性的影响因素

研究了影响有机染料掺杂聚合物薄膜器件负电阻特性的因素，为探索有机负电阻的机理提供实验依据。实验中制备了多种有机染料掺杂聚合物薄膜器件，研究了有机小分子染料、聚合物基体、薄膜组成及厚度、ITO和聚苯胺阳极等对有机染料掺杂聚合物薄膜器件负电阻特性的影响。在室温、大气环境下，所制备的多种有机染料掺杂聚合物器件在所加电压为3～4V时，观察到明显的负电阻特性，电流峰谷比最大约为8。负电阻现象及峰谷比的大小受膜厚和器件的结构、制备工艺等影响。提出用负电阻和二极管并联组成的等效电路模型解释影响负电阻特性的因素，认为负电阻特性与载流子的不平衡注入有关。在此基础上设计、合成了主链含唔二唑电子传输基团的可溶性聚对苯撑乙烯衍生物，该聚合物兼具空穴和电子传输功能，在空气中具有较稳定的N型负电阻特性。进一步控制相关材料和工艺条件，有可能得到易于控制的负阻效应，开发出新型的有机负电阻器件。     

杂质分布设计对钛酸锶钡薄膜结构和性能的影响

用溶胶-凝胶方法在Pt/Ti/SiO₂/Si衬底上制备了Na⁺的不同浓度均匀掺杂和成分梯度掺杂(上梯度)钛酸锶钡(Ba_0.25Sr_0.75TiO₃)薄膜.电性能测试表明随着均匀掺杂浓度的增加，薄膜介电常数和损耗都减小，而漏电流先减小(掺杂浓度小于2.5mol%时)后又逐渐增加.场发射扫描电镜分析表明，均匀掺杂浓度增加到2.5mol%后薄膜表面呈疏松多孔状结构，这可能是导致漏电流又逐渐增大的原因.Na⁺的上梯度掺杂避免了掺杂浓度增加到2.5mol%后薄膜生长过程中出现的孔洞现象，于是薄膜的综合电性能得到了进一步提高.深入、系统地分析了杂质不同分布方式对薄膜结构和性能有不同影响的原因.     

C掺杂TiO薄膜的制备及其第一性原理研究

TiO在微电子结构器件中有重要的应用前景. 本文以CO₂作反应气体, 采用直流反应磁控溅射方法成功制备出C掺杂TiO薄膜. 采用XRD, XPS和四探针电阻计对薄膜结构、成分和电阻率进行表征. 在实验结果的基础之上建立起TiO和C掺杂TiO的计算模型并采用第一性原理 方法计算其能带结构和电子态密度. 实验结果表明薄膜相结构为面心立方的岩盐结构, C取代O的阴离子掺杂为主要掺杂方式, 薄膜电阻率为52.2 μΩ·cm. 第一性原理计算结果表明, 费米能级穿过TiO的导带, TiO具有金属性导电的能带结构特征; C掺杂TiO 后, 其金属性导电的能带结构没有改变, 只是在费米面附近出现C 2p态提供的杂质能级, 杂质能级扩展了TiO的导带宽度并提高了费米面附近的电子能态密度, 从而导至TiO电导增加, 电阻率降低. 第一性原理计算结果与实验结果一致. 关键词： C掺杂TiO 直流反应磁控溅射 第一性原理 电子结构     

AlGaAs/InGaAs/GaAs赝配高电子迁移晶体管的kink效应研究

利用二维器件模拟软件MEDICI对AlGaAs/InGaAs/GaAs赝配高电子迁移晶体管器(PHEMT)件进行了仿真，研究了PHEMT器件的掺杂浓度与电子浓度分布，PHEMT器件内部的电流走向及传输特性，重点研究了不同温度和不同势垒层浓度情况下PHEMT器件的kink效应.研究结果表明：kink效应主要与处于高层深能级中的陷阱俘获/反俘获过程有关，而不是只与碰撞电离有关. 关键词： 高电子迁移率晶体管 kink效应 二维电子气     

Fe掺杂对溶胶凝胶法制备的ZnO: Ni薄膜结构及发光特性的影响

采用溶胶凝胶法在玻璃基片上制备了ZnO及Ni, Fe共掺杂的Zn_0.95-xNi_0.05Fe_xO (x=0, 0.005, 0.01, 0.03, 0.05) 薄膜. 通过扫描电镜(SEM) 和X射线衍射(XRD) 研究了薄膜样品的表面形貌和晶体结构. 结果表明所有样品都具有(002) 择优取向, Fe掺杂导致ZnO: Ni薄膜的晶体质量变差, 晶粒尺寸减小, 但适当的Fe掺杂有利于获得致密、 均匀的薄膜. XPS测试结果表明样品中Ni离子的价态为+2价, Fe离子的价态为+2价和+3价.室温光致发光(PL) 测量表明, 所有样品均观察到较强的紫外发光峰, 蓝光双峰和绿光发光峰. ZnO: Ni薄膜的发光强度可以通过Fe掺杂进行有效调节. 进而我们讨论了Ni, Fe共掺杂ZnO样品的发光机理.     

光折变晶体BaTiO3中二波混频的温度效应

研究了光折变晶体钛酸钡中相向传输的二波混频的温度效应,得到在 BaTiO₃中增益耦合系数随温升而增加、并在85℃左右反向.说明其主要载流子的类型在此温度时发生改变.给出了有效陷阱浓度N(T)的温升模型,其理论预期值与实验数据符合较好.     

掺杂金刚石薄膜的缺陷研究

利用多普勒增宽谱和电子顺磁共振研究了掺硼和掺硫金刚石薄膜的缺陷状态.多普勒增宽谱的结果表明，不同杂质元素掺杂的金刚石薄膜，其中使正电子湮没的缺陷种类是相同的；正电子与不同杂质元素硼、硫之间的相互作用不明显；少量硼可使金刚石膜中的空位浓度减少.EPR结果表明，各掺杂样品的顺磁信号主要来自于金刚石的碳悬键. 关键词： 金刚石 掺杂 多普勒增宽谱 电子顺磁共振     

Characteristics of recombination processes in doped hydrated amorphous silicon films

The results of measurements of the temperature dependences of the dark conductivity and photoconductivity ofa-Si:H films, doped from the gas phase or by implantation of phosphorus or boron ions, as well as the effect of preillumination with white light with different duration on the photoconductivity are presented. A model is proposed for carrier recombination in doped films, taking into account the broadening of the levels of dangling bonds and the difference in the coefficients trapping of electrons and holes on neutral and charged dangling bonds. The dependence of the stationary interband photoconductivity on the equilibrium Fermi level and the appearance of the temperature-induced quenching of the photoconductivity in doped films after preillumination are studied on the basis of this model.Translated from Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Fizika, No. 6, pp. 7–17, June, 1987.     

有源层掺杂剂对Ga1-xAlxAs/GaAs双异质结发光管特性的影响

本文研究了由液相外延技术生长的GaAIAs/GaAs双异质结材料制成的发光管,有源层掺杂剂对器件特性的影响结果表明,器件结构和器件制作工艺相同的GaAIAs/GaAs发光管,有源层掺Si可获得较大的光输出功率,而频响特性<15MHz,波长在8700Å以上;对有源层掺Ge器件,光输出功率低于掺Si器件,而频响特性则>15MHz,波长可控制在8200Å~8500Å.深能级测量表明二者有不同的深能级位置,对掺Si(氧沾污)器件,Ec-ET≈0.29eV,而掺Ge器件ET-Ev≈0.42eV.两种掺杂剂对有源层暗缺陷的影响尚无明显区别.     

1.3μmInGaAsP/InP发光管退化的研究

研究了InGaAsP/InP双异质结发光管在老化,存储过程中的退化现象及其影响因素.有快慢二种退化模式,正向I-V特性变坏是产生突然退化的最主要因素,焊料的润湿不良是导致器件退化的原因之一;在70℃,85℃老化及存储过程中,个别器件有源区内有DSD产生并长大,这并不是引起突然退化的原因.     

Quantum diffusion in bilateral doped chains

In this paper,we quantitatively study the quantum diffusion in a bilateral doped chain,which is randomly doped on both sides.A tight binding approximation and quantum dynamics are used to calculate the three electronic characteristics:autocorrelation function C(t),the mean square displacement d(t) and the participation number P (E) in different doping situations.The results show that the quantum diffusion is more sensitive to the small ratio of doping than to the big one,there exists a critical doping ratio q 0,and C(t),d(t) and P (E) have different variation trends on different sides of q 0.For the self-doped chain,the doped atoms have tremendous influence on the central states of P (E),which causes the electronic states distributed in other energy bands to aggregate to the central band (E=0) and form quasi-mobility edges there.All of the doped systems experience an incomplete transition of metal-semiconductor-metal.     

抽运光与信号光的光强重叠因子和掺铒玻璃波导放大器的增益特性

在掺铒玻璃波导放大器（EDWA）的三能级速率-传输方程中,考虑两次离子交换工艺中波导掩模窗口宽度w不同所导致的抽运光、信号光模场与光强分布的不同,讨论不同w对EDWA增益特性的影响,得到光强分布的数值解.引入描述波导中抽运光和信号光的归一化光强重叠因子,对EDWA的传统近似解提出修正,得到了修正解,使其更加接近光强分布的数值解.模拟结果表明,在条波导长度为4 cm、抽运光波长为980 nm、功率为80 mW、信号光波长为1534 nm、功率为-10 dBm条件下,不同w所导致EDWA的增益差别可达297 dB.修正解的结果比传统近似解更加接近光强分布的数值解.修正解对于EDWA的理论研究、器件设计具有指导作用. 关键词： 集成光学 掺铒玻璃波导放大器 重叠积分因子 增益     

P型掺杂剂对InGaAsP/InP双异质结发光管特性的影响

本文研究了限制层中掺杂剂对InGaAsP/InP双异质结发光管特性的影响。结果表明限制层掺In-Zn合金或掺Mg的器件不易发生p-n结偏位,器件具有单一的长波长光谱峰,正常的I-V特性以及暗结构出现率低的特性,而限制层掺Zn当浓度≥1×1018cm-3时,外延片易发生p-n结偏位,导致器件的异常特性。并观察到在扩散结器件中,在85℃长时间老化过程中,有p-n位置移动现象发生。     

Temperature‐dependent Raman scattering of KDP:Mn (0.9% weight of Mn) crystal

Low temperature polarized Raman scattering measurements of KDP:Mn (0.9% weight of Mn) were performed at temperatures ranging from 14 to 300 K, over the spectral range 50–1250 cm⁻¹. In the present results we can see that the spectra of undoped and doped samples at room temperature are very different. Doped samples maintain the KDP structure as tetragonal, with the same factor group D_2d but with a different class of the space group, different from the original 12. The results show that the crystal undergoes a phase transition at temperature between 115 and 97 K, which is much lower than the phase transition temperature of undoped KDP that occurs at 122 K, where the crystal changes from the para‐electric to the ferroelectric phase. Further, at very low temperature (14 K) we can see that the spectra of KDP:Mn (0.9% weight of Mn) present a behavior very different from the behavior presented by the spectra of KDP doped with low Mn concentration. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

Electrical conductivity,thermoelectric power and figure of merit of doped Bi-Sb tapes produced by melt spinning technique

Temperature dependence of electrical conductivity and thermoelectric power are presented for In and Pb doped Bi + 8.28 at % Sb quenched tapes between 77 and 300K. The results are explained in terms of model for disordered semiconductors. Analysis of our data on electrical conductivity indicates the presence of a temperature independent part and a strongly temperature dependent part. While theT independent part originates from band conduction, theT dependent component could be understood considering the presence of localized states. Thermoelectric figure-of-merit of these tapes are also measured at 300K, which shows a large enhancement (∼40%) over that reported earlier on thin Bi-Sb films. This suggests that doped Bi-Sb quenched tapes may be considered as a candidate for material in producing economic and light weight thermoelectric devices.     

Hot electron relaxation in one-dimensional models: exact polaron dynamics versus relaxation in the presence of a Fermi sea

We present the exact solution for the time evolution of the electron and phonon momentum distribution for a one-dimensional polaron model with alinear electronic energy dispersion. The electron momentum distribution is shown to obey aMarkovian quantum kinetic equation. Numerical results for the polaron model are compared to the corresponding exact results, when the negative momentum states are filled in the initial state. The presence of this Fermi sea modifies the dynamics except in the short time regime. The different, long time dynamics might show up in comparison of hot electron relaxation of undoped and doped semiconductors.     

C在不同位置掺杂(n,n)型BN纳米管的密度泛函研究

用密度泛函B3LYP/3-21G(d)方法,并利用周期边界条件,研究了C原子在不同位置掺杂的(n,n)型BN纳米管的结构与性质.揭示了几何结构特征、能量、稳定性和能带结构的变化规律.研究了C原子在B位或N位置分别掺杂的BN纳米管的模型(掺杂浓度x=1/(4n),n=3—9),部分B位掺杂管发生了变形,而所有N位掺杂管则几乎不变形,而且N位比B位的掺杂能更低(管更稳定),B位掺杂管的能隙为1.054—2.411 eV,N掺杂管的能隙为0.252—1.207 eV,所有掺杂管都是半导体,所有掺杂管都具有直接带隙.