p-n结二极管结区边界附近的交流电特性

基于p-n结二极管的理想工作状态的基本假定，推导了二极管在交流电下工作时其基区和p-n结分界面附近上的时间常数与二极管空间尺寸、扩散长度、载流子寿命和外加交流电频率等的依赖关系.结果发现高频和低频两种状态下二极管各类特征参量对时间常数的作用不一样.低频条件下，二极管的时间常数由材料本身来决定，与外加电流频率无关.高频情况下，时间常数则与半导体材料性质无关，只由外加交流电的频率来决定.     

基于p-n结中反常光电转换现象的新型带间跃迁量子阱红外探测器

实验发现p-n结中局域载流子具有极高抽取效率,同时伴随着吸收系数的大幅度增加.本文报道上述现象的发现和验证过程,以及基于此现象的新型带间跃迁量子阱红外探测器(interband transition quantum well infrared detector,IQWIP)原型器件的性能.采用共振激发光致发光光谱技术,在InGaN量子阱、InGaAs量子阱、InAs量子点等多个材料体系中均观察到了在p-n结电场作用下的载流子高效逃逸现象,抽取效率分别为95%,87.5%,88%.利用含有InGaAs/GaAs多量子阱的PIN二极管,实验尝试了制备新型的IQWIP原型器件.在无表面减反射膜的实验条件下,利用仅100 nm的有效吸收厚度,实现了31%的外量子效率.基于这个数值推算得到量子阱的光吸收系数达到3.7×10~4cm~(-1),该数值高于传统透射实验测量体材料和量子阱结果.此外,还利用InAsSb/GaSb量子阱材料体系进行了2μm以上波长红外探测的探索.利用上述现象,有望在提高现有器件性能的同时开发出新颖的光-电转换器件.     

硅p-n结太阳电池对DF激光的响应

 对硅p-n结太阳电池在DF激光辐照下的响应进行了理论和实验研究。推导了p-n结反向饱和电流随温度的近似变化关系。根据该近似关系，计算了太阳电池在DF激光辐照过程中输出电压的变化曲线。计算结果和实验结果之间取得了比较好的一致性。     

硅p-n结太阳电池对DF激光的响应

对硅p-n结太阳电池在DF激光辐照下的响应进行了理论和实验研究。推导了p-n结反向饱和电流随温度的近似变化关系。根据该近似关系,计算了太阳电池在DF激光辐照过程中输出电压的变化曲线。计算结果和实验结果之间取得了比较好的一致性。     

陆昉教授的一堂课：p-n结

复旦大学物理学专业“半导体物理”课程有60名同学选修，分成两个班。     

立方氮化硼单晶-金刚石薄膜异质p-n结

 在Si中掺杂N型片状立方氮化硼单晶的(111)面上,利用热灯丝化学气相沉积方法生长了掺B的p型金刚石薄膜,从而制得了立方氮化硼单晶-金刚石薄膜异质p-n结,测试了该p-n结的V-A特性,结果表明其整流特性良好。     

以硅为衬底的ZnO p-n结的制备及其结构、光学和电学特性

分别在n型半绝缘Si、弱n (n )以及强n (n+ )型Si片 (1 0 0 )面上用射频磁控反应溅射法和直流磁控反应溅射法制备了p型ZnO薄膜以及ZnO同质p n结。其中在生长p型ZnO时 ,反应室中通以过量的氧。对上述p型和n型ZnO薄膜进行了X射线衍射测量 ,在 34.1°附近得到了 0 .3°左右半峰全宽的ZnO(0 0 2 )衍射峰。ZnO薄膜的原子力显微镜图像上可见六角型的自组装结构。阴极射线荧光的测量显示了位于 390nm的紫外特征峰。用I V特性仪测量了上述ZnOp n结原型器件的I V电学输运曲线 ,其正向显示了约为 1 .1V的阈值 ,与日美科研人员用直流溅射和扩散法制备的ZnOp n结相似 ,但反向特性明显优于他们的     

基于双极性二维晶体的新型p-n结

二维晶体的特殊结构和新奇物理性能为构建新型纳米结构和器件,实现半导体领域的突破性进展提供了可能.本文首先介绍了双极性二维晶体的基本物理性能和相关范德瓦耳斯异质结的制备方法.在此基础上,主要综述了双极性二维晶体在新型电场调制二维晶体p-n结与异质p-n结以及非易失性可存储二维晶体p-n结等方面的应用、相关结构设计、电子和光电子等物理性能.然后进一步介绍了该类新型p-n结在逻辑整流电路、场效应光电子晶体管、多模式非易失性存储器、整流存储器、光电子存储器、光伏器件等方面的潜在应用.最后总结展望了该种新型p-n结在相关领域的可能发展方向.     

纳米硅/单晶硅异质结二极管的I-V特性

用纳米硅（nc_Si∶H）薄膜制成了纳米硅/单晶硅（nc_Si∶H/c_Si）异质结二极管，对nc_Si∶H/c_Si异质结的特性进行了研究，它具有很好的温度稳定性.温度从20℃上升到200℃ ，I_V曲线只有很小的漂移.对nc_Si∶H/c_Si异质结二极管的输运机理进行了讨论. 关键词： 异质结二极管 纳米硅薄膜 输运机理     

包含超巨磁电阻材料的p-n结

最近,来自美国北卡罗莱纳州立大学的TiwariA等制成了一种由p型锰氧化合物La0 .7Sr0 .3 MnO3 (LSMO)和n型ZnO层构成的p -n结.这种异质结构在2 0—30 0K的宽温区内具有整流功能.高质量异质结构的研制是自旋电子学中的一个重要领域.Ti wari等的工作为各具独特性能的两种材料的集成     

Numerical simulation of the magnetoresistance effect controlled by electric field in p–n junction

The magnetoresistance effect of a p–n junction under an electric field which is introduced by the gate voltage at room temperature is investigated by simulation. As auxiliary models, the Lombardi CVT model and carrier generationrecombination model are introduced into a drift-diffusion transport model and carrier continuity equations. All the equations are discretized by the finite-difference method and the box integration method and then solved by Newton iteration.Taking advantage of those models and methods, an abrupt junction with uniform doping is studied systematically, and the magnetoresistance as a function of doping concentration, SiO_2 thickness and geometrical size is also investigated. The simulation results show that the magnetoresistance(MR) can be controlled substantially by the gate and is dependent on the polarity of the magnetic field.     

套刻偏差对4H-SiC 浮动结结势垒肖特基二极管的影响研究

4H-SiC浮动结结势垒肖特基二极管与常规结势垒肖特基二极管相比在 相同的导通电阻条件下具有更高的击穿电压. 由p⁺埋层形成的浮动结与主结p⁺区 之间的套刻对准是实现该结构的一项关键技术. 二维模拟软件ISE的模拟结果表明, 套刻偏差的存在会明显影响器件的击穿特性, 随着偏差的增大击穿电压减小. 尽管主结和埋层的交错结构与对准结构具有相似的击穿特性, 但是当正向电压大于2 V后, 交错结构的串联电阻更大.     

巨磁电阻材料La0.9Sr0.1 MnO3与半导体Si组成的二极管的整流特性

掺杂锰氧化物La0 .9Sr0 .1 MnO3薄膜被直接沉积在n型硅基片上 ,构成p -n结 .这种p -n结在很宽的温度范围内都有很好的整流特性 .研究结果表明 ,这种p- n结的结电阻对低磁场敏感 ,在 3× 10 - 2 T的磁场下 ,磁电阻可达 70 % .磁电阻的正负依赖于温度 .磁电阻的大小可通过加在p- n结上的电压调节 .     

Dependences of spin polarization on the control parameters in the spin-polarized injection through the magnetic p-n junction

Effective spin-polarized injection from magnetic semiconductor (MS) to nonmagnetic semiconductor (NMS) has been highlighted in recent years. In this paper we study theoretically the dependence of nonequilibrium spin polarization (NESP) in NMS during spin-polarized injection through the magnetic p-n junction. Based on the theory in semiconductor physics, a model is established and the boundary conditions are determined in the case of no external spin-polarized injection and low bias. The control parameters that may influence the NESP in NMS are indicated by calculating the distribution of spin polarization. They are the doping concentrations, the equilibrium spin polarization in MS and the bias. The effective spin-polarized injection can be realized more easily by optimizing the above parameters.     

Nanosecond photoelectric effects in all-oxide p-n junction of La_(0.9)Sr_(0.1)MnO_3/SrNb_(0.01)Ti_(0.99)O_3

Since the discoveries of high Tc superconductors and colossal magnetoresistance, enormous efforts have been devoted to investigating the perovskite oxide materials. The fabrication of artificial crystalline materials through layer-by-layer epitaxial growth with full control over the composition and structure at the atomic level has become one of the most exciting areas of research in condensed matter physics and materials science. In related research, much attention has been paid to the new de…     

Graphene/Ag2ZnSnSe4诱导p-n结薄膜太阳电池数值模拟

银锌锡硒(Ag2ZnSnSe4)是一种禁带宽度为1.4 eV的n型半导体材料.本文提出一种由n型Ag2ZnSnSe4与石墨烯(Graphene)组成的Graphene/Ag2ZnSnSe4诱导p-n结薄膜太阳电池,并借助wxAMPS软件对电池的物理机理和性能影响因素进行模拟研究.模拟结果表明,高功函数的石墨烯与n型Ag2ZnSnSe4半导体接触时,Ag2ZnSnSe4吸收层的前端能带向上弯曲,在n型Ag2ZnSnSe4吸收层表面诱导形成p型Ag2ZnSnSe4反型层,p型Ag2ZnSnSe4和n型Ag2ZnSnSe4组成p-n同质结.模拟发现石墨烯和背接触的功函数会影响载流子的分离、输运和收集,严重影响器件性能,石墨烯功函数达到5.5 eV,背接触功函数不高于4.4 eV,都有利于提高器件性能.Ag2ZnSnSe4吸收层的掺杂浓度主要影响器件的短路电流,而Ag2ZnSnSe4吸收层的体内缺陷对器件整体性能产生影响.在石墨烯和背接触功函数分别为5.5和3.8 eV,Ag2ZnSnSe4吸收层的掺杂浓度和缺陷密度分别为1016和1014 cm–3时,Graphene/Ag2ZnSnSe4诱导p-n结薄膜太阳电池能够取得高达23.42%的效率.这些模拟结果为设计新型高效低成本太阳电池提供了思路和物理阐释.     

A cubic boron nitride P-N diode: Fabrication in a large-volume press

Abstract

A simple method to determine the temperature of synthesis was proposed. (Mishima et al., to be published) This method utilized the melting of NaCl as an indicator of heater temperature. Applying the method to the fabrication of cBN p-n diodes in a large volume belt-type apparatus, we obtained an UV LED of ～2 mm in size.