本征Josephson单结的电流-电压特性

采用光刻蚀和Ar离子刻蚀技术成功地在Bi-2212单晶表面制备出台阶型本征Josephson单个结，并在5-65K范围内用四引线法测量了该结零场下的Ⅰ～Ⅴ特征曲线．结果表明，临界电流几乎保持不变，但返回电流随温度增加而增大；与此同时，Mccumber参数βc随着温度增加而减小．临界温度附近，跳跃电压△V明显偏离BCS理论．     

MgB_2颗粒超导体I～V特性曲线的回滞现象

本文研究了MgB2颗粒超导体电流-电压(I～V)特性曲线上的回滞现象并用电阻分路结(RSJ)模型进行了初步解释.实验结果表明,这种材料的I～V特性及其回滞现象与超导欠阻尼结相似.在10K、扫描最大电流30mA、电流步径0.1mA的条件下所获得的I～V特性曲线表明:材料的回滞参数βc≈2.34,能隙为2.29meV,这一数值与MgB2超导体π能带上的能隙值～2meV吻合.随着测量温度的升高,I～V曲线回滞的形状及临界电流Ic0的位置会发生变化,IC0在逐渐减小.当温度高于12K时实验检测到I～V曲线上存在小突起,这一奇特现象有待于进一步的研究.     

硅衬底MgB_2-B-MgB_2超导SNS约瑟夫森结的制备与特性

利用两步原位电子束蒸发技术,在Si(111)衬底上制备了MgB2-B-MgB2超导SNS约瑟夫森夹心结.夹心硼(B)层厚度从10nm到80nm范围内MgB2-B-MgB2/Si(111)薄膜表现出明显的SNS约瑟夫森结特性,而在5nm和100nm处薄膜分别是整体超导和正常金属特性.在同一温度下,随着硼层厚度的增加,临界结电流减小,对同一厚度下,临界结电流随着温度的增加而减小.同时,实验指出,夹心硼SNS超导MgB2约瑟夫森结的电流-电压(I-V)曲线具有回滞现象,符合SM模型.     

Josephson隧道结的临界厚度

实验上我们测得对某些特定绝缘层厚度的Pb-I-Pb隧道结,在温度高于2.90K是典型的单电子隧道的I—V曲线;而在低于2.78K的温度下,这个结过渡到典型的Josephson结的I-V特性. 我们从理论上得到对于Josephson结存在一个临界厚度d_c,这个d_c随温度降低而增加,从而解释了上述实验现象.     

PN结正向伏安特性曲线随温度的变化

介绍了在不同温度下，PN结正向伏安特性曲线的自动测量方法。讨论了PN结伏安特性与温度的关系．由于正向结电压小于内建电势差，温度升高或正向结电压增加，正向结电流将增大，温度升高反向结电流也相应增加．当温度趋向OK时。正向结电压趋向内建电势差。     

沉积氧压对La0.8Sr0.2MnO3/0.7wt%Nb:SrTiO3异质结的整流伏安特性及输运性的调控

采用脉冲激光沉积法在(100)0.7wt%Nb:SrTiO3(NSTO)衬底上制备了La0.8Sr0.2MnO3(LSMO)/NSTO(100)异质结,仔细研究了原位沉积氧压和真空退火对LSMO/NSTO异质结的结构及其整流伏安特性的调控.X-射线线性扫描和原子力显微镜测量显示,低氧压制备的LSMO/NSTO(100)异质结具有良好的外延结构和平整的表面.电流-电压(I～V)曲线显示,沉积氧压为100mTorr的异质p～n结展现出极好的整流伏安特性;而氧压为240mTorr的异质p～n结平缓增加的电流可解释为异质p～n结在界面处晶格缺陷的增加.作为对比,沉积氧压调控的LSMO/SrTiO3(100)薄膜的输运性也被研究.电阻率结果显示,低氧压制备的LSMO薄膜,其电阻率的增加及金属-半导体转变温度Tp的降低归因于氧空位增加诱导的Mn4+离子减少及MnO6八面体的畸变.     

小电容Josephson隧道特性——二次量子宏观效应

本文对小电容的Josephson结,在流过结的电流小于临界电流I_c时。从“二次”量子化哈密顿出发,用Feynman路径积分方法,对I_c随温度的变化关系进行了计算。对于小的静电能,I_c随温度的降低而增加。对于大的静电能,I_c随温度的变化出现峰值。     

本征Josephson结的表面结的特性研究

在用Bi2Sr2CaCu2O8 δ(BSCCO)单晶制备本征结时,最上面的Cu-O层由于受到所沉积的金属层的影响,其超导性能将发生退化,从而使得表面上两个邻近的Cu-O层形成的表面结具有不同于内部本征结的性质.我们对表面结的I～V、Ic'～T、R～T等电运输特性进行了分析和研究,发现表面结的临界温度Tc通常都比较低,而且临界电流随温度的变化关系也不同于正常本征结.并且利用旁路电阻的方法,成功观察到了被旁路后表面结的ac Josephson效应.     

Pt/BiFeO_3/Nb:SrTiO_3异质结的光伏效应和光调控整流特性

铁电薄膜异质结的光伏效应因具有重要的应用前景而备受关注,而且其中多种光伏效应机制的共存带来了丰富而复杂的物理内涵.为了研究界面对光伏效应的重要作用,制备了基于BiFeO_3铁电薄膜的具有"金属/铁电体/半导体"非对称电极结构的Pt/BiFeO_3/Nb:SrTiO_3异质结,并系统研究了其在不同波长(365和445 nm)激光照射下的光伏效应.在365 nm, 74 mW/cm~2光照下,异质结的光伏开路电压高达0.55 V.而且,由于光激发和光吸收过程的不同, 365 nm激光照射下该异质结的开路电压和短路电流比445 nm激光照射下的结果显著提高.随着温度降低,开路电压单调上升,而不同波长下的短路电流则表现出不同的变化规律.另外,随着光强的提高,异质结整流效应获得增强,通过分析,空间电荷限制电流传导机制对异质结输运有重要贡献,而光生载流子将通过填充缺陷影响输运特性.     

间接耦合硅光敏器件提出的前后

在研制硅光敏器件的十多年中,我们注意到两点:一是硅光敏器件的成品率不够高;二是无法用它们探测微弱的光,即它们的信噪比较小.这两点是由同一原因引起的,那就是它们的暗电流偏大. 结型光敏器件的原理是基于描述p-n结光电特性的位移近似公式[1]:式中IL 为输出的信号电流,I.c为p-n结的短路电流,Ic是p-n结的反向饱和电流,V为加在p-n结上的电压(光生电压或外加的电压),q为电量,k为玻耳兹曼常数,T为温度.光敏二极管(用于光伏效应器件时除外)、光敏三极管和达林顿光敏管都是使接受入射光的p-n结(以下简称为受光p-n结)处于反向偏压下工作,即V《…