热电材料与温差发电技术

热电材料是一种通过固体中载流子(电子和空穴)运动实现热能和电能之间直接转换的功能材料。用热电材料制造的温差发电器具有无机械运动、无噪声、无磨损、可靠性高、免维护、无污染、尺寸形状可根据需要设计等突出优点,在工业余热发电、特殊场合长寿命电源、便携式小型电源、植入式微型电源等领域具有重要应用前景。     

InAs量子点引入应力对调制掺杂结构中二维电子气输运特性的影响

系统研究了在调制掺杂AlGaAs/GaAs异质结中嵌入InAs量子点后对二维电子气输运特性的影响。使用分子束外延设备生长了量子点层与二维电子气沟道距离（T_ch）不同的3个样品,霍尔测试结果表明,二维电子气的电子迁移率和载流子浓度都随T_ch的减小而降低。基于几何相位分析算法对部分样品的高分辨透射电镜图像进行了处理,得到了其应变分布图。结果表明,应变主要分布在量子点的周围,并延伸到了量子点的上方。该不均匀的应力场可能是除库伦散射外影响电子迁移率降低的另一个重要因素。     

掺杂ZnSe/BeTe Ⅱ型量子阱结构中带电激子的磁场效应

报道了n型掺杂ZnSe/BeTe/ZnSe Ⅱ型量子阱(type-Ⅱ QW)在极低温 (5—10 K)条件下的各种光学性质. 磁场中(Farada配置)ZnSe层的反射光谱展示了一个典型的负的带电激子(X^-)的跃迁特征. 对于空间间接光致发光(spacially indirect PL)光谱,它的主发光峰显示了一个反玻尔兹曼分布的非对称性,并且在磁场中(Voigt配置)它的峰值能量随磁场的增加而降低. 这些实验结果显示了该掺杂样品的空间间接PL是来自Ⅱ型QW结构所特有的带电激子的跃迁. 关键词： 光致发光 二维电子气 带电激子 Ⅱ型量子阱     

第三讲 半导体的激子效应及其在光电子器件中的应用

人们对半导体中的电子空穴对在库仑互作用下形成的激子态及其有关的物理性质进行了深入研究．激子效应对半导体中的光吸收、发光、激射和光学非线性作用等物理过程具有重要影响，并在半导体光电子器件的研究和开发中得到了重要的应用．与半导体体材料相比，在量子化的低维电子结构中，激子的束缚能要大得多，激子效应增强，而且在较高温度或在电场作用下更稳定．这对制作利用激子效应的光电子器件非常有利．近年来量子阱、量子点等低维结构研究获得飞速的进展，已大大促进了激子效应在新型半导体光源和半导体非线性光电子器件领域的应用．     

应变量子阱激光器阱宽与组分的确定和增益特性的理论研究

本文根据一维势阱和应变效应的简单理论,给出一种既简单又较准确的确定量子阱的组分和阱宽的方法。并且,针对较为常用的波长为1.3μm的InGaAs/InGaAsP材料以及最新兴起的InAsP/In材料应变量子阱激光器,利用该方法得到了组分和量子阱阱宽。再根据这些参数,利用变分法计算了量子阱的能带结构和二维电子气状态密度。然后,在选取不同的线形函数的情况下分别计算了对应于不同的注入载流予浓度时的这两种激光器的线性增益和微分增益。     

Spacer layer thickness fluctuation scattering in a modulation-doped AlxGa1-xAs/GaAs/AlxGa1-xAs quantum well

We theoretically study the influence of spacer layer thickness fluctuation（SLTF） on the mobility of a twodimensional electron gas（2DEG） in the modulation-doped Al x Ga 1 x As/GaAs/Al x Ga 1 x As quantum well.The dependence of the mobility limited by SLTF scattering on spacer layer thickness and donor density are obtained.The results show that SLTF scattering is an important scattering mechanism for the quantum well structure with a thick well layer.     

半导体低维结构及应用

 信息产业是国民经济最主要的支柱之一,驱动信息产业高速发展的两个动力分别是它的器件制造和软件开发,而信息产业中最具有新原理、新功能的器件制造又完全依赖于半导体物理的研究与发展,各个发达国家和地区无不在半导体物理研究领域投入大量人力和物力,以满足社会发展、人们生活和国防安全的需求。随着人类社会对信息量需求的不断增加,微电子技术正向它的“极限”挑战,基于低维材料量子力学效应的纳米电子学、光电子学、量子计算和量子通信等正受到广泛的重视,低维材料已成为当前材料学研究的热点之一。     

二维光催化材料的电子结构调控与应用研究进展(特邀)

首先综述了基于二维光催化剂的电子结构调控方式,包括厚度调节、元素掺杂、缺陷工程和异质结的设计等.其次,由于半导体异质结在减少光生电子空穴复合速度方面具有独特的优势,着重介绍了由二维材料与其它不同维数的半导体界面组成的异质结的研究进展.最后介绍了新型二维光催化材料在析氢、CO2还原、固氮和污染物降解等方面的应用.总结文献...     

表面物理与表面物理国家重点实验室

日常生活中人们无时无刻不在与表面打交道,人类对物质的认识也总是从表面开始才能够逐渐深入的。我们生活在地球表面,在板块运动以及空气和水的侵蚀作用下,地表形成复杂的山川河流,由此我们欣赏到迷人的自然风光。在较小的尺度下,各种植物的枝叶、果实在表面应力作用下呈现不同的形状,为我们识别、利用丰富的自然资源提供了特征依据。人们甚至通过对材料表面进行修饰,从而实现对其功能的设计和调控,比如在钢铁表面电镀惰性金属,可以大大提高钢铁结构的抗腐蚀能力和美观性;而通过对镜头表面镀膜厚度的控制,能够实现滤光或增透的目的。在肉眼不能直接观察的微观尺度上,表面上发生的众多物理、化学现象和过程,也在我们的生产生活中扮演着重要的角色,比如金属纳米颗粒对一些重要化学反应的催化作用,半导体界面对电子传输的调制作用等。正是表面科学帮助人们理解这些行为产生的微观机理,并帮助人们探索控制、优化材料相应功能的方法,从而推动人类文明社会的发展。     

In0.53 Ga0.47As/In0.52Al0.48As量子阱中双子带占据的二维电子气的输运特性

研究了不同沟道厚度的In0.53 Ga0.47As/In0.52Al0.48As量子阱中双子带占据的二维电子气的输运特性.在考虑了两个子带电子之间的磁致子带间散射效应后,通过分析Shubnikov-de Haas振荡一阶微分的快速傅里叶变换结果,获得了每个子带电子的浓度、输运散射时间、量子散射时间以及子带之间的散射时间.结果表明,对于所研究的样品,第一子带电子受到的小角散射更强,这与第一子带电子受到了更强的电离杂质散射有关.     

表面人工低维结构的功能设计与构造

可控地构造具有一定功能的表面人工低维结构,并且总结、理解体系微观结构对其宏观性质影响的一般规律,不仅对探索低维基本物理以及其中的新奇量子现象至关重要,更是微电子工业保持持续发展的关键前提.这方面的研究包括发展新的生长技术实现对体系形成过程的精确控制,对获得的材料做高分辨率的表征;从理论上则要理解体系的生长过程,阐明热力学、动力学的作用机理,从而指导制备技术的发展.深入研究表面人工低维结构的性质更可能导致新物理现象与原理的发现,产生全新的器件概念,进一步反馈给体系功能的设计,推动基础研究与应用探索的发展.文章简要介绍了表面物理国家重点实验室近年来在表面人工低维结构的功能设计与构造方面的研究成果.