硅基波导与GeSi／Si超晶格探测器之间光电集成器件的研制

用分子束外延法将ＧｅＳｉ／Ｓｉ超晶格结构生长在ｎ＾＋／ｎ Ｓｉ材料上，先后用反应离子刻蚀法形成探测器波志和硅脊波导，经适当工艺实现硅波导与ＰＩＮ探测器之间的光电集成，５Ｖ偏压下ＰＩＮ控制器的最小暗电流为０．８μＡ，最大光响应电流为２．７μＡ，最大总量子效率为１４％，工作波长为λ＝１．３μｍ。     

GexSi1—x／Si应变超晶格雪崩光电探测器的分析与优化设计

对ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ应变超晶格雪崩光电探测器进行了分析与优化设计，优化结构为：ｉ－Ｓｉ雪崩区厚是１．８～２μｍ；ｐ－Ｓｉ区的掺杂浓度是１０＾１８ｃｍ＾－３厚为１７ｎｍ超晶格总厚为３４０ｎｍ，它可探测１．３～１．６μｍ的红外光。     

GexSi1—x／Si和Ge／Si应变层超晶格

ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ和Ｇｅ／Ｓｉ应变层超晶格是半导体超晶格中新发展起来的一种类型．本文简要地介绍了这类超晶格在生长和物理特性方面的一些基本问题，列举了它在器件应用方面的例子．给出了共度生长时超晶格的临界厚度值，超晶格中ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金层能隙随成分的变化，以及界面处的能带失配值等．最后介绍了由Ｇｅ，Ｓｉ原子层有序排列而组成的新晶体．     

ZnSe-ZnS应变超晶格的Raman散射

本文报导了Znse—ZnS应变超晶格的Raman光学声子谱.我们观测到,随着应变大小的改变,ZnSe和ZnS的纵向光学声子发生频移.ZnSe层中纵向光学声子可发生较大的蓝移,也可发生较小的红移;ZnS层中的纵向光学声子发生较大的红移.这些现象为“应变场下的光学模理论”所解释.文中还报导了在波数为110cm-1处观测到一很强的散射峰,并把它归结为超晶格表面层单斜Se所引起的散射;在其它地方还观测到非晶态Se、三角Se引起的散射峰.     

Si／Ge应变层超晶格的椭偏光谱

测量了几种不同组分的（Ｓｉ）Ｍ／（Ｇｅ）Ｎ应变超晶格材料的椭偏光谱（２．０～５．０ｅＶ），并得到了其介电函数谱；应用介电函数的临界点理论，研究了（Ｓｉ）Ｍ／（Ｇｅ）Ｎ应变超晶格材料的光学性质。发现短周期Ｓｉ／Ｇｅ应变超晶格除了具有明显的Ｅ１和Ｅ２带间跃迁外，还存在与应力和超晶格能带的折迭效应有关的跃迁峰，其能量分别位于２．３～３．０ｅＶ和３．３～４．０ｅＶ范围内     

SiGe／Si应变层超晶格的结构和光散射特性

ＳｉＧｅ／Ｓｉ应变层超晶格是一种亚稳态结构。在高温下，原子互扩散导致异质界面展宽；同时，由晶格失配引起的应变会发生弛豫。这两种现象都将导致超晶格结构的变化。本文证明，利用拉曼散射光谱可以定量地反映这一变化。（１）我们首先把界面陡峭超晶格中折叠纵声学（ＦＬＡ）声子的色散关系和散射强度的理论计算推广到界面展宽的情形。然后，我们分析了测量得到的在不同温度下退火的超晶格样品的ＦＬＡ声子散射谱。通过测量谱和计算结果的比较，得到了不同退火温度下异质界面的展宽或扩散长度。我们也从理论上证实并且在实验上观察到：ＬＦＡ声子在超晶格布里渊区边界的能带分裂随异质界面的展宽而减小。（２）我们定量地分析了ＳｉＧｅ／Ｓｉ超晶格中光学声子的散射谱随退火温度的变化。考虑到原子互扩散引起的合金组份变化以及应变弛豫两大因素，我们发现，对上述合金型ＳｉＧｅ／Ｓｉ超晶格，在８００℃下退火１０分钟，超晶格中由于原子互扩散引起的界面展宽是非常严重的。相比之下，晶格弛豫的大小与材料的生长条件有关。对较低温度（４００℃）下生长的超晶格，晶格弛豫量并不大，仅为１６％。这一结果也得到了Ｘ－射线衍射谱的支持。（３）我们讨论了与ＳｉＧｅ／Ｓｉ应变层超晶格的结     

Ge0.05Si0.95/Si异质结单模共面布拉格反射波导光栅的设计与分析

GeSi/Si异质结布拉格反射光栅是硅基光电集成领域一种重要的集成光学器件,分析GeSi/Si异质结的传光特性和布拉格条件,通过求解布拉格光栅方程,得出耦合系数和耦合效率。利用上述原理设计出入射角为66°,波导层的厚度为2μm,光栅长度为4252μm,槽深为0.05μm,光栅周期为0.456μm,滤波带宽为0.214nm,耦合效率为84.1%的1.3μm Ge_0.05Si_0.95/Si异质结单模共面布拉格反射光栅,并用数值模拟了入射光波电场和反射光波电场的分布。     

Electro-optical phenomena accompanying electron and hole heating in superlattices and quantum wells GaAs/AlGaAs and Ge/GeSi

New electro-optical phenomena in quantum-well structures, i.e. modulation of the light absorption and birefringence due to carrier heating in a strong electric field, have been investigated. The effects have revealed different features in the three types of structures under investigation, namely: (1) well-dopedn-type GaAs/AlGaAs multiple quantum wells, (2) barrier-dopedn-type GaAs/AlGaAs superlattices and (3) barrier-dopedp-type Ge/GeSi multiple quantum wells. Possible mechanisms of the phenomena have been discussed.     

光化学气相淀积SiGe/Si材料的机制分析

本文对光化学气相淀积SiGe/Si过程中气相反应机制和表面反应历程进行了分析和讨论.利用表面反应动力学的有关理论,结合光化学气相淀积的特点,推导出光化学气相淀积SiGe/Si过程中的生长速率和生长压力的关系.并给出该理论结果和实际实验结果的比较.     

形变超晶格Si/Ge的能带结构

用经验的紧束缚方法对短周期的(Si)_n/(Ge)_m形变超晶格的电子态进行了计算。结果表明,由于布里渊区折迭的要求,只有当n+m=10时超晶格才可能产生直接能隙。对周期为n+m=10的超晶格,Γ,N,△处的导带谷间的相对位置对直接能隙的形成具有决定作用,而n的大小与衬底的组分对此有极大影响。(Si)₆/(Ge)₄和(Si)₈/(Ge)₂超晶格在Si_1-xG 关键词：     

GaAs探测器实验标定

叙述了在闪光Ⅰ上用6MV轫致辐射实验标定快响应GaAs光电探测器的原理实验结果以及分析讨论。     

Si1－xGex/Si量子阱发光材料的分子束外延生长及其结构研究

采用固源Si分子束外延,在较高的生长温度于Si(100)衬底上制备出Si1－xGex/Si量子阱发光材料。发光样品的质量和特性通过卢瑟福背散射、X射线双晶衍射及光致发光评估。背散射实验中观察到应变超晶格的反常沟道效应;X射线分析表明材料的生长是共度的、无应力释放的,结晶完整性好。低温光致发光主要是外延合金量子阱中带边激子的无声发射和横光学声子参与的激子复合。并讨论了生长温度对量于阱发光的影响。     

应变(Ge)5/(Si)5超晶格的光学增益

本文采用具有驰豫展宽的半导体激光器密度矩阵理论计算了(Ge)5/(Si)5超晶格的线性光增益和异质结激光器的国值电流密度,从理论上定量地比较了(Ge)5/(Si)5超晶格和GaAs体材料的线性光增益和阈值电流密度。     

纳米Si/C/N复相粉体的微波介电特性

研究了纳米Si/C/N复相粉体在8.2—18GHz的微波介电特性,采用双反应室激光气相合成纳米粉体装置,以六甲基二硅胺烷((Me₃Si)₂NH)(Me∶CH₃)为原料,用激光诱导气相反应法合成纳米Si/C/N复相粉体,复相粉体的粒径为20—30nm.纳米Si/C/N复相粉体与石蜡复合体的介电常量的实部(ε′)和虚部(ε″)以及介电损耗角正切(tan δ=ε″/ε′)随纳米粉体含量的增加而增大,ε′和ε″与纳米粉体体积分数(v)之间符合二次函 关键词： 纳米Si/C/N复相粉体 微波介电常量 微观结构     

用于高分辨率 PET探测器的LSO闪烁晶体的研究

LSO晶体具有密度大光输出量强和衰减时间短的特性使其成为在PET探测器领域的应用潜在的闪烁晶体材料.按照辐射成象系统应用的性能要求我们对LSO晶体的闪烁特性进行了评价.为了获取较高的光输出量,研究和验证了许许多多的晶体表面的状况对光输出量的影响.对于单个LSO晶体和R5900-00-C12位敏管相耦合的系统,钠伽马射线源的511keV的能量峰处的能量分辨率为15%,时间分辨率为0.65ns,最后对三个LSO阵列分别成象验证了其空间分辨本领.     

GexSi1-x/Si超晶格的俄歇深度剖面分析

用氩离子刻蚀和俄歇电子能谱测量Ge_xSi_1-x/Si应变层超晶格的成分深度分布,得到Ge,Si两种成分随深度的周期性变化,在二次电子象中观察到刻蚀坑边缘的明暗交替的周期性结构。讨论了用俄歇深度剖面分布作超晶格结构分析的特点及其局限性。 关键词：