SiGe/Si量子阱的低温光荧光和电注入发光

使用Si-MBE生长了阶梯形折射率分布SiGe/Si量子阱材料,在低温下观测到无声子参与的光荧光和电注入发光。阶梯形折射率分布SiGe/Si电子阱结构有利于提高发光效率。讨论了这种结构的光学和电学特性。     

Penning阱中的量子跃迁

对极低温下囚禁在Ｐｅｎｎｉｎｇ阱中的单个离子在受到外部扰动时出现的不稳定现象作了量子处理。首先，求解了系统的薛定谔方程，并根据所得的波函数性质，得出了阱内的量子跃迁规则，然后，在此规则下，定量描述了离子在受到扰动后的不稳定表现。     

硅锗量子阱结构在硅异质结太阳电池中应用的数值模拟

利用半导体工艺和器件仿真软件silvaco TCAD(Technology Computer Aided Design),模拟研究了采用硅/硅锗合金(silicon/silicon germanium alloy,Si/Si_(1-x)Ge_x)量子阱结构作为吸收层的薄膜晶体硅异质结太阳电池各项性能.模拟结果显示,长波波段光学吸收随锗含量的增加而增加,而开路电压则因Si_(1-x)Ge_x)层带隙的降低而下降.锗含量为0.25时,短路电流密度的增加补偿了开路电压的衰减,效率提升0.2%.氢化非晶硅/晶体硅(a-Si:H/c-Si)界面空穴密度以及Si_(1-x)Ge_x)量子阱的体空穴载流子浓度制约着空穴费米能级的位置,进而影响到开路电压的大小.随着锗含量增加,a-Si:H/c-Si界面缺陷对开压的影响降低,Si_(1-x)Ge_x)量子阱的体缺陷对开压的影响则相应增加.高效率含Si_(1-x)Ge_x)量子阱结构的硅异质结太阳电池的制备需要a-Si:H/c-Si界面缺陷的良好钝化以及高质量Si_(1-x)Ge_x)量子阱的生长.     

In0.15Ga0.85As—GaAs应力层多量子阱中束缚子带—连续带跃迁

在10—300K温度范围,研究了稳态发光二极管(LED)辐照对15周期的In_0.15Ga_0.85As(8nm)-CaAs(15nm)应力层多量子阱的光电流谱的影响。各跃迁过程对应的光电流峰的强度随LED光强的增大而减弱,并且具有不同的变化规律。据此可区分出束缚子带和连续带间的跃迁及其亚结构,并由跃迁的能量位置,直接确定导带和价带的不连续量,得出重空穴价带的能带台阶Q_v=0.38±0.01。 关键词：     

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。     

锗硅量子阱结构带间吸收边研究

利用光电流谱的方法对锗硅量子阱结构的带间吸收边进行了研究.实验观察到了在不同的偏压和温度下,锗硅量子阱结构的带间吸收边谱线发生了有规律的变化.通过对锗硅量子阱材料的光电流谱的带间跃迁吸收边的拟合,得到了硅导带到锗价带的能带宽度分别为1.043eV和1.050eV.随着外加电场的增强,带边的吸收曲线向低能方向移动.通过理论计算得到了带间跃迁吸收边的漂移量与外加电场的关系,并与实验吻合较好.随着温度的降低,带间吸收边向高能方向偏移,对于这一现象给出了定性的解释,并通过拟合得到了禁带宽度随温度的变化率.     

Paul阱内的压缩效应与量子跃迁

处理一个一维Ｐａｕｌ阱系统中的压缩现象与量子跃迁现象，对于阱内的最强压缩态和共振跃迁（一种极不稳定状态）之间的关系作了阐述，并对利用压缩性质在阱内进行精密测量的可能性作了讨论     

硅锗量子阱发光器件的探索

介绍了提高硅发光效率的一些途径，关阐述硅锗合金的发光的基础上，分析了硅锗量子阱的光致发光机理及特性，并介绍了硅锗量子阱电致发光研究的进展。     

Zn1-xCdxSe/ZnSe量子阱重空穴激子的跃迁能量和压力系数

考虑压力下势垒高度、激子结合能的改变等诸多因素的影响后数值研究了Ⅱ－Ⅵ族ZnCdSe/ZnSe量子阱重空穴激子的跃迁能量和压力系数,特别是压力系数随阱宽的变化规律。计算表明在SCPA近似下跃迁能量的计算与实验值吻合较好,而在压力系数的计算中必须计及材料的体积弹性模量随温度和压力的变化。证实了ZnCdSe/ZnSe量子阱重空穴激子的压力系数随阱宽增大而减小的结论。     

InP基InGaAlAs/InGaAsSb应变量子阱激光器的子带跃迁计算

采用有效质量模型下的4×4 Luttinger-Kohn哈密顿量矩阵对In0.53Ga0.39Al0.08As/InxGa1-xAs0.9Sb0.1量子阱结构的能带进行了计算。求得了C1-HH1跃迁波长随In组分及阱宽的变化关系,并采用力学平衡模型计算了此应变材料体系在生长时的临界厚度。结果表明,在结构设计和材料生长中采用合适的材料组分和阱宽,在InP基InGaAlAs/InGaAsSb应变量子阱激光器中能够实现1.6～2.5 μm近中红外波段的激射波长。     

Si/SiGe量子级联激光器研究进展

Si／SiGe量子级联激光器是一种新型的带内跃迁的红外光源，突破了Si基材料间接带隙特性对光跃迁的限制。Si/SiGe量子级联激光器的开发将为实现太赫兹有源器件的硅基集成产生深远影响。文章介绍了Si/SiGe量子级联激光器的工作原理，以及这类激光器在能带设计、材料生长和波导制作方面的最新进展。     

SiGe/Si多量子阱中的光致子带间吸收研究

本文论述了硅锗量子阱中的光致子带间吸收的机理,并在实验中探测SiGe/Si量子阱价带间的红外光致吸收.载流子由氩离子激光器作为光泵浦源产生,所导致的红外吸收由一个步进式傅里叶变换光谱仪来探测.在硅锗量子阱中的光致吸收有两个来源:类似单一掺杂的SiGe薄层的体吸收的自由载流子吸收,及量子阱价带的子带间吸收.实验探测了TE和TM偏振方向的吸收.TM偏振方向的吸收是由偏离布里渊带中心的载流子的跃迁所造成的.我们认为这种光致吸收技术在研究价带耦合效应及其对子带间吸收的影响是非常有效的.     

Novel vertical stack HCMOSFET with strained SiGe/Si quantum channel

A novel vertical stack heterostructure CMOSFET is investigated, which is structured by strained SiGe/Si with a hole quantum well channel in the compressively strained Si量子信道 异质结构 CMOSFET 量子论 量子阱strained SiGe/Si, quantum well channel, heterostructure CMOSFET, poly-SiGe gateProject supported by the Preresearch from National Ministries and Commissions (Grant Nos 51408061104DZ01, 51439010904DZ0101).2/2/2006 12:00:00 AM2006-01-022006-03-16A novel vertical stack heterostructure CMOSFET is investigated, which is structured by strained SiGe/Si with a hole quantum well channel in the compressively strained Sil-xGex layer for p-MOSFET and an electron quantum well channel in the tensile strained Si layer for n-MOSFET. The device possesses several advantages including： 1） the integration of electron quantum well channel with hole quantum well channel into the same vertical layer structure; 2） the gate work function modifiability due to the introduction of poly-SiGe as a gate material; 3） better transistor matching; and 4） flexibility of layout design of CMOSFET by adopting exactly the same material lays for both n-channel and p-channel. The MEDICI simulation result shows that p-MOSFET and n-MOSFET have approximately the same matching threshold voltages. Nice performances are displayed in transfer characteristic, transconductance and cut-off frequency. In addition, its operation as an inverter confirms the CMOSFET structured device to be normal and effective in function.     

InGaAs(S)/InP应变量子阱能带计算和有源区材料的选择

本文利用K·P能带理论和形变势模型计算了应变对量子阱结构能带及能级的影响,提出了在压缩应变情况下,当固定发射波长时,利用InGaAsP做阱材料可对应变大小和阱宽进行独立控制,克服了应变较大时InGaAs阱材料阱宽较窄的困难。在伸张应变情况下,利用InGaAs做有源区较为合适。     

Si_（1－x）Ge_x／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．     

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.     

ZnSe—ZnS多量子阱光学吸收非线性时间特性及其机制

利用飞秒泵浦一探测技术，在７７Ｋ温度下测量了ＺｎＳｅ－ＺｎＳ多量子阱材料的光学吸收非线性时间特性，其上升时间为１０ｐｓ，恢复时间为１４ｐｓ，讨论了其产生机制为带填充。     

量子阱器件的原理和应用

详细地描述了量子阱器件的工作原理，并介绍了它在几个方面的应用。