变温吸收谱研究液相外延碲镉汞浅能级

利用变温吸收谱(11—300K)对非故意掺杂液相外延Hg_1-xCd_xTe进行研究,对吸收边在低温区间(<70K)出现的约7—20meV反常移动现象进行了分析.结果表明该现象是由材料中Hg空位作为受主能级存在而形成的,红移幅度与样品组分/载流子浓度有关.据此估算Hg空位大致位于价带上方约20meV,与Hg空位形成浅受主能级的经验公式计算结果基本符合.该结果可以解释由传统吸收谱方法确定材料禁带宽度略高于材料实际光电响应截止能量值的现象. 关键词： 碲镉汞 液相外延 汞空位 反常吸收     

碲溶剂法生长碲镉汞晶体的数值模拟

提出了碲溶剂法在稳态条件下生长碲镉汞晶体的理论模型.该模型利用与时间相关的一维物质扩散方程组，熔区自由边界通过相图来确定.采用有限差分法完成了组分x=0.2的长波碲镉汞晶体生长过程的数值模拟.讨论了液相区温度场分布、加热器移动速度、液相区长度和生长界面温度对生长碲镉汞晶体轴向组分的影响.模拟结果与实验结果相符. 关键词：     

液相外延碲镉汞薄膜表面氧化特性的光电子能谱研究

利用X射线光电子谱对液相外延HgCdTe薄膜表面氧化特性进行了 研究,对经不同工艺过程处理的HgCdTe表面进行了测量、分析,结果表明碲镉汞表面经溴 无水乙醇溶液腐蚀后,再用乳酸 乙二醇溶液对表面进行处理,可获得氧化物极少甚至无氧 化的HgCdTe表面.说明HgCdTe表面钝化前的预处理直接影响钝化层/HgCdTe的界面特性.  关键词：     

不同邻晶面Hg1-xCdxTe外延薄膜的特性分析

在取向不同的CdTe衬底上用液相外延技术生长了Hg_1-xCd_xTe薄膜，结合金相显微镜、红外显微镜、X射线双晶衍射、红外吸收及Raman光谱等手段分析了不同邻晶面外延层的性质，结果表明，在“近平面”（衬底偏角δ＜0.1°）或“无台阶面”（δ≈1.2°）上生长的外延层的晶格质量及光学性能较好 关键词：     

B+注入HgCdTe外延材料的红外透射光谱分析

运用多层模型和膜系传递矩阵以及非线性二乘法，模拟了B+注入碲镉汞外延材料的红外透射光谱，结果表明B+注入碲镉汞外延材料的红外透射光谱能够很好地理论再现，并由此获得了结区的自由载流子浓度分布、迁移率、面自由载流子浓度以及折射率和消光系数等相关参量，所得结果与微分Hall法测试的结果是一致的.计算结果也表明B+注入HgCdTe导致红外透射率变化的根本原因是注入层的高载流子浓度的等离子效应改变了该层的折射率和消光系数.     

脉冲激光与碲镉汞相互作用时的冲量耦合

在激光功率密度为４．０×１０８～５．０×１０９Ｗｃｍ－２的范围内，用冲击摆测量了ＮｄＹＡＧ脉冲激光（波长为１．０６μｍ，脉宽为１０ｎｓ）辐照大气中不同面积的ＨｇＣｄＴｅ样品时的冲量耦合系数。从理论上建立了等离子体爆轰模型，对激光结束后等离子体的膨胀过程进行了比较详细的描述，用此模型计算了不同能量的脉冲激光与不同面积的ＨｇＣｄＴｅ相互作用时的冲量耦合系数，计算值与测量值符合得较好。     

光伏碲镉汞探测器在波段内连续激光辐照下的非线性响应机理研究

利用波段内连续激光, 辐照禁带宽度为0.33 eV的中波光伏碲镉汞探测器. 实验结果表明, 随着辐照激光光强的逐渐增大, 探测器从线性响应过渡为非线性响应. 当探测器进入非线性状态, 探测器的开路电压随激光光强的增大而减小, 且在激光开启辐照时开路电压信号迅速下跳, 在激光停止辐照时开路电压信号迅速上跳. 通过考虑激光辐照下探测器的温度场分布以及温度对p-n结内建电场的影响, 结合考虑机械快门在开启和关闭时对激光光强变化的影响, 建立了光伏探测器在波段内连续激光辐照下的解析模型, 模型计算结果与实验结果吻合得较好. 研究表明, 激光辐照过程中的非线性响应, 主要由温度对p-n结内建电场的影响决定, 激光开启和关闭时的开路电压的幅值是由光强和温度共同决定.     

光伏型碲镉汞探测器在波段内连续激光辐照下的两种不同过饱和现象的产生机理

利用连续波段内激光对两批光伏型碲镉汞探测器进行了激光辐照实验, 发现了两种不同的过饱和现象. 实验表明, 光伏型碲镉汞探测器在强光辐照下都会出现开路电压随光强增强而减小的过饱和现象, 明晰了PV型探测器在强光辐照下的一般规律性现象和由探测器个体差异导致的特殊现象. 从等效电路模型出发, 剖析了两种过饱和现象的发生条件, 建立了数值计算的理论模型, 对两种过饱和现象进行了数值模拟, 计算结果与实验结果符合得较好. 研究表明, 光伏型碲镉汞探测器在波段内强光辐照下引起的过饱和现象有两种产生机理, 一种是热效应引起的暗电流增大机理; 另一种是探测器材料中缺陷引起的漏电流增大机理. 关键词： 波段内连续激光 光伏型碲镉汞探测器 过饱和现象     

碲锌镉(Cd1-yZnyTe)晶体Zn组分的显微荧光光谱研究

利用激光显微Raman光谱仪测量了5块碲锌镉晶片的显微荧光光谱,通过对来自碲锌镉材料带隙的荧光峰进行拟合,得出碲锌镉材料Eg值,从而可以计算出材料的Zn组分值;利用激光显微Raman光谱仪的定峰位X-Y平面扫描技术,可以便捷和无损伤地给出碲锌镉晶片的Zn组分分布图。     

MOCVD外延Hg1-xCdxTe/Cd1-yZnyTe薄膜的光致发光

利用Raman显微镜系统对两块用MOCVD方法在Cd_0.96Zn_0.04Te衬底上生长的Hg_0.8Cd_0.2Te外延薄膜样品在光谱范围50～5000cm^-1进行了测量,在其中的一块样品上首次发现了143eV至193eV范围内出现的具有周期结构的光致发光峰,该发光峰对应的能带中心位于Hg_0.8Cd_0.2Te外延层导带底上方173eV,在另外一块外延薄膜样品中仅观察到四个Raman散射峰,没有周期结构的发光峰。为了分析上述光致发光的起因,对两块样品进行了X射线的双晶回摆曲线样品结构分析,得出样品在143eV至193eV范围的光致发光峰是由于改进MOCVD生长工艺提高了样品的结构质量所致,通过分析指出该光致发光峰是来源于Hg_0.8Cd_0.2Te外延层中的阴性离子空位的共振能级。     

显微拉曼研究外延生长的BaTiO_(3-x)薄膜的结构相变与结构动力学(英文)

我们用显微拉曼、卢瑟福背散射谱、X射线散射和非对称摇摆等实验手段研究了在1 0 - 2 到1 0 - 5帕氧气压下用激光分子束外延技术生长的BaTiO3-x薄膜的结构动力学特性。测量结果表明生长氧压越低,晶格常数c和c/a越大,晶格常数a稍微减小,晶胞体积变大。随着生长氧压的减小,薄膜中氧含量减小。在3 0×1 0 - 5帕氧气压下生长的薄膜中氧缺陷可达0 48,但是样品的四方相结构可以很好的维持。显微拉曼研究进一步确定了样品都是四方相结构。另外,在BaTiO2 52 薄膜的拉曼光谱中发现高频段有两个新峰,其可能是由于氧缺陷导致的二级拉曼散射引起的。随着生长氧压的减小,拉曼峰向低频移动,表明薄膜中的应力减小。同时,拉曼峰变宽,这可能是由于氧缺陷导致的结构畸变引起的。由于在薄膜中存在二维张应力,BaTiO3单晶样品中的结构相变特征在我们的样品中从78到5 5 0K的温度范围内不存在。     

MOCVD外延Hg_(1-x)Cd_xTe/Cd_(1-y)Zn_yTe薄膜的光致发光

利用Raman显微镜系统对两块用MOCVD方法在Cd0 96Zn0 0 4 Te衬底上生长的Hg0 8Cd0 2 Te外延薄膜样品在光谱范围 5 0～ 5 0 0 0cm-1进行了测量 ,在其中的一块样品上首次发现了 1 4 3eV至 1 93eV范围内出现的具有周期结构的光致发光峰 ,该发光峰对应的能带中心位于Hg0 8Cd0 2 Te外延层导带底上方 1 73eV ,在另外一块外延薄膜样品中仅观察到四个Raman散射峰 ,没有周期结构的发光峰。为了分析上述光致发光的起因 ,对两块样品进行了X射线的双晶回摆曲线样品结构分析 ,得出样品在 1 4 3eV至 1 93eV范围的光致发光峰是由于改进MOCVD生长工艺提高了样品的结构质量所致 ,通过分析指出该光致发光峰是来源于Hg0 8Cd0 2 Te外延层中的阴性离子空位的共振能级。     

MgxZn1-xO薄膜的光致发光性能研究

用溶胶-凝胶旋涂的方法在Si(100)衬底上成功制备了MgxZn1-xO薄膜.通过对样品的X射线衍射花样进行分析,发现制得的样品都有明显的C轴取向.掺入Mg后C轴参数逐渐变小,这表明Mg离子进入了ZnO晶格.随着镁的掺入,其光致发光谱中的紫外发射峰的峰位发生明显蓝移,从3.28eV线性地变化到3.45eV.值得注意的是,掺入镁离子后,薄膜的紫外发光和可见发光的强度都显著高于ZnO.     

Hg1-xCdxTe/Cd1-zZnzTe的X射线反射率及半峰全宽的动力学研究

X射线衍射摇摆曲线的计算机模拟是一种获得材料晶体质量参量的有效方法，其中材料本征摇摆曲线的计算是计算机模拟的基础。用X射线动力学理论计算了Hg1-xCdxTe和Cd1-zZnzTe本征反射率曲线，并研究了组分、膜厚分别对本征反射率和半峰全宽的影响。结果表明Hg1-xCdxTe和Cd1-zZnzTe的本征反射率和半峰全宽与材料组分和厚度有明显的依赖关系，且该依赖关系取决于X射线在材料中的散射和吸收的相对强弱。薄膜的厚度也是直接影响本征摇摆曲线峰形、半峰全宽和反射率的重要因素，当薄膜厚度小于穿透深度时，表征本征反射率曲线的各个参量均与薄膜厚度有直接的关系。对于(333)衍射面，碲镉汞材料厚度大于7μm后，本征反射率和半峰全宽将不再发生明显变化。     

PLD法生长n-Zn1-xCoxO/p-Si异质结的电学性能研究

用高功率脉冲激光轰击Zn1-xCoxO,得到锌、钴和氧的原子、分子和团簇等混合体,并在p型单晶Si表面反应生成n型Zn1-xCoxO.X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)研究表明,这层材料是结构致密均匀、呈c轴高度择优取向的薄膜,与p型Si材料形成n-Zn1-xCoxO/p-Si异质结.在Zn1-xCoxO中加入H,生成了Co-H-Co聚合体,异质结的势垒高度随着Co含量的增加而增加,同时深能级的Co-d轨道捕获作为浅施主的间隙H提供的电子,造成的体系n型半导体层的载流子浓度降低,电阻率提高,使得n-Zn1-xCoxO/p-Si异质结在6.5V时漏电流降致6×10-3 mA,反向击穿电压超过20V,电学性能得到显著改进.     

Zn1-xMgxO薄膜p型导电和光学性能

采用超声喷雾热分解(Ultrasonic Spray Pyrolysis,USP)方法,以醋酸锌、醋酸镁、醋酸铵、氯化铝的混合水溶液为前驱溶液,在单晶Si(100)衬底上制备了ZnO,Zn_0.81Mg_0.19O,N-Al共掺杂ZnO和N-Al共掺杂Zn_0.81Mg_0.19O薄膜。以X射线衍射(XRD)、场发射-扫描电镜(FE-SEM)、霍尔效应(Hall-effect)、光致发光(Photoluminescence,PL)谱等手段研究了薄膜的晶体结构、表面形貌、电学性能、光学性能和带隙变化。电学测试结果表明,未掺杂ZnO及Zn_0.81Mg_0.19O薄膜为n型导电;而N-Al共掺杂ZnO和N-Al共掺杂Zn_0.81Mg_0.19O薄膜呈p型导电。Zn_0.81Mg_0.19O和N-Al共掺杂Zn_0.81Mg_0.19O(p型)薄膜在维持ZnO纤锌矿结构的前提下,光学带隙随Mg掺杂量增加而增大。初步结果显示,优化工艺参数下通过Mg掺杂制备光学带隙可调的p型Zn_0.81Mg_0.19O薄膜,对于试制Zn_1-xMg_xO基同质p-n结、短波长(紫外、深紫外)器件等方面有重要意义。     

xPMnS-(1－x)PZN陶瓷的相变特性研究

研究了xPMnS-(1-x)PZN 四元系压电陶瓷的相变特征，分析了组成变化对材料相变特性的影响.结果表明，xPMnS-(1-x)PZN陶瓷具有弥散性相变特点，在相变过程中存在明显的介电热滞.电子结构计算结果表明，弥散相变的原因是由于不同B位原子与周围氧原子成键强度不同所致.当x值较大(或较小)时具有弛豫铁电体特征，相变弥散性较强；当组成位于x=0.4附近时具有正常-弛豫铁电体特征，相变的弥散性较弱. 关键词： xPMnS-(1－x)PZN 弥散相变 介电热滞     

二氧化碲(TeO2)晶体的Raman光谱研究

利用激光显微高温Raman光谱仪 ,测定了TeO2 晶体的常温Raman光谱及高温熔体法生长TeO2 晶体固 液边界层的高温Raman光谱。通过分析 ,指认了TeO2 晶体的常温Raman谱图 2 0 0～ 80 0cm- 1 谱峰的振动模式 ,解析了高温Raman谱图各谱峰的展宽、频移 ,提出了熔体可能的结构基团 ,从而为研究功能性晶体材料生长机理提供了一定依据。     

H2S硫化CuInSe2生成CuIn(SxSe1-x)2薄膜的XRD及Raman分析

将CuInSe₂薄膜在H₂S与Ar的混合气体中硫化是制备CuIn(S_xSe_1-x)₂薄膜的一种常用方法。硫化所用到的CuInSe₂薄膜是用溶剂热法生成的CuInSe₂纳米颗粒旋涂而成。不同于其他真空条件下制备CuInSe₂薄膜的方法.溶剂热法的优点是其相对简单的制备工艺和较低廉的成本。对硫化过程进行研究后发现,硫化温度和时间直接影响CuIn(S_xSe_1-x)₂薄膜的质量,诸如薄膜成分、结晶度、均匀性和带隙宽度都可以通过改变这些实验条件来进行控制。