用开管和闭管法气相生长单磷化硼

从气相中热还原BBr_3和PCI_3,已经在硅衬底上外延生成1.0厘米~2×30微米大的单磷化硼的单晶层。 生长在{111}面上的层是闪锌矿结构的单磷化硼单晶,而在{100}面上的层是多晶。未掺杂的BP单晶层通常是n型的,其电阻率为5×10~(-3)欧姆·厘米。 用垂直闭管法也生成了BP小晶体,从实验中得到BP的迁移率是碘浓度的函数。     

用范德保法测量碳化硅的电阻率和霍耳效应

应用范德保法测量了电阻率在10^-3—10²欧姆·厘米范围的n型和p型碳化硅单晶和外延层的电学性质。进行了测定条件的选择,范德保法与普通法的对照等试验。发现接触电阻的大小和稳定程度对测量结果有极大的影响。在铟、紫铜、锡、磷铜等机械接触中,铟电极具有最低的接触电阻,其他电极须经电冶成方能进行测定。在不同的电极材料和样品电流下,电阻率偏离约2%,指出,样品电流应当根据具体样品的电阻率和接触电阻加以选择。与普通法比较,范德保法精确度高,数据重复性好。测量了自室温至1000°K范围内碳化硅单晶的高温电学性质,求得氮施主的电离能为0.056电子伏。讨论了引起实验误差的一些异常现象及其产生原因。     

大面积六硼化镧薄膜阴极制备及性能

 采用电子束蒸发方法在大面积玻璃基底和钽基底上沉积六硼化镧薄膜阴极。分别对玻璃基底上沉积的六硼化镧薄膜的生长取向、附着力与不同蒸发角度(0°, 30°,45°和60°)的关系进行了研究;对钽基底上沉积的六硼化镧薄膜阴极的逸出功进行了研究。结果表明:在基底温度为250 ℃时,制备的六硼化镧薄膜具有(100)晶面择优生长的特点;蒸发角度为45°时,六硼化镧薄膜(100)晶面的晶格常数与靶材相差最小,晶粒较小;根据优化的工艺制备的六硼化镧薄膜阴极的逸出功为2.56 eV。     

高纯锗中浅受主的光热电离光谱

在液氦温度附近, 运用傅里叶变换光谱以及与之相连的磁光光谱系统, 对室温电阻率约为50Ω·cm的p型高纯锗样品进行了高灵敏度的光热电离光谱的研究.从实验上确定了高纯锗样品中浅杂质光热电离的最佳温度范围, 在该温度范围内测量了样品的光热电离光谱, 指出该样品中主要杂质为浅受主硼与铝. 对杂质谱线发生分裂的两种原因, 补偿性杂质导致的快速复合以及随机应力等, 进行了分析讨论.     

Si(111)分子束外延的生长动力学过程研究

本文用反射式高能电子衍射(RHEED)强度振荡研究了不同生长温度下Si(111)分子束外延的生长动力学过程,生长温度高于520℃(生长速率约0.15?/S)时,Si(111)外延为“台阶流”生长模式,生长温度低于475℃时,外延为“二维成核”双原子层生长模式,在较低温,甚至室温时,其外延仍为双原子层模式,但是镜向弹性散射束振荡和非弹性散射束振荡的叠加会造成RHEED强度在生长的最初阶段出现“类单原子层”模式的振荡特性。 关键词：     

重掺硼快速退火分子束外延硅的X射线衍射研究

利用X射线双晶衍射,测量了经过800—1100℃快速退火处理的重掺硼的分子束外延硅中的应变情况,发现应变部分弛豫.并得出外延层与衬底硅的晶格失配与替位硼浓度(7.5×10~(29)—3.1×10~(20)cm~(-3)成正比,比例系数β为5.1.在此测量基础上,提出硼团簇的形成与分解是外延展晶格质量与电学性质变化的主要原因.     

气相外延ZnSe单晶薄膜的蓝色电致发光

本文在300℃—700℃温度范围内,在GaAs衬底上气相外延生长了ZnSe单晶薄膜。讨论了衬底温度对外延层电学性质及光学特性的影响。ZnSe外延层经Zn气氛热处理后,发光特性大为改善。用处理后的ZnSe外延膜做成MIS发光二极管,首次得到了室温下气相外延ZnSe单晶薄膜的蓝色电致发光。     

退火对AlGaInP/GaInP多量子阱 LED外延片性能的影响

采用LP-MOCVD技术在n-GaAs衬底上生长了AlGaInP/GaInP多量子阱红光LED外延片.研究表明退火对外延片性能有重要影响.与未退火样品相比,460℃退火15min,外延片p型GaP层的空穴浓度由5.6×10¹⁸cm^-3增大到6.5×10¹⁸cm^-3,p型AlGaInP层的空穴浓度由6.0×10¹⁷cm^-3增大到1.1×10¹⁸cm^-3.但退火温度为780℃时,p型GaP层和p型AlGaInP层的空穴浓度分别下降至8×10¹⁷cm^-3和1.7×10¹⁷cm^-3,且Mg原子在AlGaInP系材料中的扩散加剧,导致未掺杂AlGaInP/GaInP多量子阱呈现p型电导.在460～700℃退火范围内,并没有使AlGaInP/GaInP多量子阱的发光性能发生明显变化.但退火温度为780℃时,AlGaInP/GaInP多量子阱的发光强度是退火前的2倍.     

关于YBa_2Cu_3O_x-PrBa_2Cu_3O_x-YBa_2Cu_3O_x多层膜的研究

采用磁控溅射法研制了 YBa_2Cu_3O_x-PrBa_2Cu_3O_x-YBa_2Cu_3O_x 多层外延膜.上、下 YBa_2·Cu_3O_x 层的零电阻转变温度分别是80K 和82K.在77K 测量得到 PrBa_2Cu_3O_x 隔离层的电阻率约为 8×10~4Ω·cm.     

分子束外延方法生长p型氧化锌薄膜

用等离子辅助分子束外延 (P MBE)的方法 ,在蓝宝石c 平面上外延生长了p型氧化锌薄膜。在实验中采用高纯金属锌作为Zn源、NO作为O源和掺杂源 ,通过射频等离子体激活进行生长。在生长温度 30 0℃ ,NO气体流量为 1.0sccm ,射频功率为 30 0W的条件下 ,获得了重复性很好的p型ZnO ,且载流子浓度最大可达 1.2× 10 19cm-3 ,迁移率为 0 .0 5 35cm2 ·V-1·s-1,电阻率为 9.5Ω·cm。     

低温下单根ZnO纳米带电学性质的研究

用化学气相沉积法在硅衬底上合成了宽1 μm左右、长数十微米的ZnO纳米带. 采用微栅模板法得到单根ZnO纳米带半导体器件, 由I-V特性曲线测得室温下ZnO纳米带电阻约3 MΩ, 电阻率约0.4 Ω·cm. 研究了在20–280 K温度范围内单根ZnO纳米带电阻随温度的变化. 结果表明: 在不同温度区间内电阻随温度变化趋势明显不同, 存在两种不同的输运机制. 在130–280 K较高的温度范围内, 单根ZnO纳米带电子输运机制符合热激活输运机制, 随着温度继续降低(< 130 K), 近邻跳跃传导为主导输运机制. 关键词： ZnO 纳米带 低温 输运机制     

半导体负阻场致发光二极管

得到室温下具有负阻的场致发光二极管。是采用含有深受主能级锰作主要杂质的的砷化镓半导体作基底,因而是P型半导体。在砷化镓基底的表面上,再外延生长(例如气相外延)一层含有n型杂质(譬如碲)的砷化镓。当二极管加有适当电压时,这层n型区就提供称作少数载流子的电子注入高阻区。在远离掺碲区的砷化镓基底的另一个表面上,扩散锌作浅能级杂质,以获得锌占优势的掺杂区。扩散的结果是一边锌占优势,另外一边仍然锰占优势,中间形成高阻区。 室温 20℃或更低时,电压刚超过 1伏二极管呈现高阻。当达到临界击穿电压时,就出现电流随电压下降而上升的负阻。对于1伏量级的过电压,二极管电流由小变大的开关速度小于10毫微秒。     

单层磷化硼纳米结构中的量子等离激元激发

基于含时密度泛函理论(TDDFT)研究了单层磷化硼纳米结构中的等离激元激发。单层磷化硼纳米结构中有两个主要的等离激元共振带,一个等离激元共振带位于能量点3eV附近,另一个等离激元共振带位于能量点9eV附近。单层磷化硼纳米结构在光谱的可见光区存在等离激元共振。单层磷化硼纳米结构的边界构型(锯齿形边界和扶手椅边界)以及沿着激发光的偏振方向的边界宽度对单层磷化硼纳米结构吸收光谱有很大的影响。单层磷化硼纳米结构中等离激元模式是长程电荷转移激发。     

太赫兹GaAs肖特基混频二极管高频特性分析

在太赫兹波段,存在几种新的高频效应会限制混频二极管的高频特性.应用热电子发射理论和隧道理论,研究了外延层肖特基二极管的高频特性,并以截止频率为品质因数对二极管进行优化设计.研究表明,当二极管工作频率大于等离子频率时,二极管相当于一个电容,失去了混频性能;提高基底掺杂浓度可以减小基底等离子共振效应;外延层等离子频率非常重要并且在研究外延层等离子共振效应时必须考虑传输时间效应;减小阳极直径、减小外延层厚度、提高外延层掺杂浓度可以提高二极管的工作频率.这对太赫兹波段室温混频器件的研制具有重要的参考价值.     

镉、锌硫系化合物的单晶薄膜生长与电学性质

本文研究了 CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe和 ZnTe薄膜的外延生长。这种生长是在10~(-4)—5×10~(-5)乇真空条件下进行的。在广阔的外延与蒸发温度范围内,在云母上可用凝集的方法制成单晶薄膜。单晶薄膜的蒸发温度T_(eV)和外延温度 T_(EP)之间的关系如下: 当 T_(EP)≤310℃时,T_(eV)=A_1+T_(EP) 当 T_(EP)≥320℃时,T_(eV)=A_2-2T_(EP) 同时得到了单晶薄膜生长的温度条件与硫系化合物分子量的关系。最完整的单晶薄膜生长的外延温度是300—320℃。并且研究了载流子迁移率和电阻率与单晶薄膜的生长温度条件之间的关系。获得的单晶薄膜具有多种性质。例如合成的CdSe单晶薄膜具有10~5欧姆厘米量级和10~1—10~2欧姆厘米量级的电阻率,并具有十分高的电子迁移率,20—32厘米~2/伏·秒。     

碳化硼、磷化硼与砷化硼的结构计算与热电性能研究

应用离散变分X_α量子化学分子轨道计算方法,研究了碳化硼、磷化硼和砷化硼在组成、结构、化学键和热电性能之间的关系,讨论了三种材料的同异之处。磷化硼和砷化硼虽然具有和碳化硼类似的结构,但是由于它们的P-P或As-As二原子链无双链特征,难以进行电子的传递;碳化硼的C-B-C或C-B-B三原子链上的键具有双键特征,有利于电子的传递及极化子的跃迁。因此,磷化硼和砷化硼无双键结构应该是其热电转换性能很差,以至被排除在热电材料之外的主要原因;而碳化硼的热电转换性能远优于磷化硼和砷化硼,具有双键特征应该是其主要原因。     

生长温度对In0.53Ga0.47As/InP的LPMOCVD生长影响

利用LPMOCVD技术在InP衬底生长了InxGa1-xAs材料，获得表面平整．光亮的In0.53Ga0.47As外延层。研究了生长温度对InxGa1-xAs外延层组分、表面形貌、结晶质量、电学性质的影响。随着生长温度的升高，为了保证铟在固相中组分不变，必须增加三甲基铟在气相中的比例。在生长温度较高时，外延层表面粗糙。生长温度在630℃与650℃之间，X射线双晶衍射曲线半高宽最窄，高于或低于这个温度区间，半高宽变宽。迁移率随着生长温度的升高而增加,在630℃为最大值，然后随着生长湿度的升高反而降低。生长温度降低使载流子浓度增大，在生长温度大于630℃时载流子浓度变化较小。     

聚氨酯的FTIR光谱与热分析研究

采用原位傅里叶变换红外光谱法,研究了聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯在空气气氛中从室温到400 ℃之间的热解反应,实时考察了其在不同温度条件下分解残留物的基团特性。利用热分析技术考察了它们在不同气氛下从室温到700 ℃之间的热解反应。探讨了在有氧条件下的热解反应机理。结果表明聚酯型聚氨酯在空气中存在硬段和软段先后分解的两个阶段,而聚醚型聚氨酯则是硬段与软段同时分解。热分解结果也显示,硬段相同的聚氨酯,聚酯型聚氨酯的起始失重温度高于聚醚型聚氨酯,显示聚酯型的热稳定性强于聚醚型。同时聚氨酯在空气中的起始失重温度比在氮气中提前,说明氧气的存在能促进聚氨酯主链上C—C和C—O键的断裂。     

4H-SiC同质外延生长Grove模型研究

本文通过对4H-SiC同质外延化学反应和生长条件的分析,建立了4H-SiC同质外延生长的Grove模型,并结合实验结果进行了分析和验证.通过理论分析和实验验证,得到了外延中氢气载气流量和生长温度对4H-SiC同质外延生长速率的影响.研究表明:外延生长速率在衬底直径上为碗型分布,中心的生长速率略低于边缘的生长速率;随着载气流量的增大,生长速率由输运控制转变为反应速率控制,生长速率先增大而后逐渐降低;载气流量的增加,会使高温区会发生漂移,生长速率的理论值和实验出现一定的偏移;随着外延生长温度的升高,化学反应速率和气相转移系数都会增大,提高了外延速率;温度对外延反应速率的影响远大于对生长质量输运的影响,当温度过分升高后,外延生长会进入质量控制区;但过高的生长温度导致源气体在生长区边缘发生反应,生成固体粒子,使实际参与外延生长的粒子数减少,降低了生长速率,且固体粒子会有一定的概率落在外延层上,严重影响外延层的质量.通过调节氢气流量,衬底旋转速度和生长温度,可以有效的控制外延的生长速度和厚度的均匀性.     

锰的硅化物薄膜在Si(100)-2×1表面生长的STM研究

锰的硅化物在微电子器件、自旋电子学器件等领域具有良好的应用前景, 了解锰的硅化物薄膜在硅表面的生长规律是其走向实际应用的关键步骤之一. 本文采用分子束外延方法在Si(100)-2× 1表面沉积了约4个原子层的锰薄膜, 并利用超高真空扫描隧道显微镜研究了该薄膜与硅衬底之间在250-750℃范围内的固相反应情况. 室温下沉积在硅衬底表面的锰原子与衬底不发生反应, 薄膜由无序的锰团簇构成; 当退火温度高于290℃时, 锰原子与衬底开始发生反应, 生成外形不规则的枝晶状锰硅化物和富锰的三维小岛; 325℃时, 衬