Fe/ZnO(0001-)界面的同步辐射光电子能谱研究

利用同步辐射光电子能谱研究了Fe／ZnO生长模式、界面化学反应和电子结构．结果表明，Fe在ZnO（0001^-）表面以类SK模式生长（单层加岛状生长）．当沉积约2A的Fe后，生长模式开始从二维层状生长转变成混合模式生长．界面价带谱和Fe3p芯能级谱的分析表明，在低覆盖度下，约有一个原子层（约1．5A）的Fe被ZnO（0001）面的外层0原子氧化，随着沉积厚度的增加，金属态Fe的信号逐渐增强．当吸附了5．1A的Fe时，出现了较强的金属Fe的Fermi边，说明出现了Fe的金属态．此外，在Fe原子吸附过程中，样品功函数在Fe厚度为0．2A时达到最小值4．5．eV，偶极层形成后逐渐稳定在4．9eV．     

α-SiC“非汉字符号”表面结构的第一性原理计算

用全势缀加平面波方法(FPLAPW)计算了αSiC及其非极性(1010)表面的原子与电子结构.计算出的αSiC晶体结构参量:晶格常量和体积弹性模量与实验值符合得很好.用平板超原胞模型来计算αSiC(1010)表面的原子与电子结构,结果表明表面顶层原子发生键长收缩并扭转的弛豫特性,表面阳离子Si,C向体内方向发生不同程度的位移.表面重构的机理为Si,C原子由原来的sp3杂化方式退化为sp2杂化,与其三配位异种原子近似以平面构型成键.另外,表面弛豫实现表面由半金属性至半导体性的转变     

Detection of Fe 3d electronic states in the valence band and magnetic properties of Fe-doped ZnO film

Fe-doped ZnO film has been grown by laser molecular beam epitaxy(L-MBE) and structurally characterized by X-ray diffraction(XRD) and scanning electron microscopy(SEM),all of which reveal the high quality of the film.No secondary phase was detected.Resonant photoemission spectroscopy(RPES) with photon energies around the Fe 2p-3d absorption edge is performed to detect the electronic structure in the valence band.A strong resonant effect at a photon energy of 710 eV is observed.Fe3+ is the only valence state of Fe ions in the film and the Fe 3d electronic states are concentrated at binding energies of about 3.8 eV and 7 eV～8 eV.There are no electronic states related to Fe near the Fermi level.Magnetic measurements reveal a typical superparamagnetic property at room temperature.The absence of electronic states related to Fe near the Fermi level and the high quality of the film,with few defects,provide little support to ferromagnetism.     

准一维深色纳米ZnO的水热方法生长及其结构和光学性能的调变

本文以高纯度金属锌箔为Zn和衬底,利用传统的水热合成方法制备了深色的纳米结构ZnO. 研究发现,改变制备温度可以调变ZnO样品的颜色和光学性能,尤其是提高温度可以显著地降低可见光波段太阳能的活性. 推测这种现象与ZnO纳米棒顶端的尖锥形貌密切相关,这种结构加剧了光在ZnO纳米棒之间的折射和反应. 改善ZnO的光吸收能力对于提升ZnO基太阳电池的效率有重要意义.     

VO2薄膜表面氧缺陷的修复:F4TCNQ分子吸附反应

VO₂表面氧缺陷的存在对VO₂材料具有显著的电子掺杂效应, 极大地影响材料的本征电子结构和相变性质. 通过2, 3, 5, 6-四氟-7, 7', 8, 8'-四氰二甲基对苯醌(F₄TCNQ)分子表面吸附反应, 可以有效消除表面氧缺陷及其电子掺杂效应. 利用同步辐射光电子能谱和X射线吸收谱原位研究了修复过程中电子结构的变化以及界面的化学反应, 发现这种方式使得VO₂薄膜样品氩刻后得到的V³⁺失去电子成功地被氧化成原先的V⁴⁺, 同时F₄TCNQ分子吸附引起电子由衬底向分子层转移, 界面形成带负电荷的分子离子物种. 受电化学性质的制约, F₄TCNQ分子吸附反应修复氧缺陷较氧气氛退火更安全有效, 不会引起表面过度氧化形成V₂O₅.     

单晶ZnO纳米线的合成和生长机理研究

用化学气相输运(CVT)方法合成了直径在20～120nm呈单晶结构的ZnO纳米线.利用场发射扫描电 镜(FESEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)以及选区电子衍射(SAED)等技术对ZnO纳米线的生长机理和结构进行 了系统研究,结果表明,纳米线的成核与Au Zn合金催化颗粒的饱和度有直接的关系,先饱和的颗粒上纳米线首 先成核.纳米线顶端合金颗粒组成的变化是导致纳米线生长终止的重要原因,大量纳米线的生长不是同时进行 的.本工作提供了支持纳米线气液固(V L S)生长机理的新实验证据,提出了氧化物纳米线的生长机理.     

GaN(100)表面结构的第一性原理计算

用全势缀加平面波加局域轨道 (APW +lo)的方法计算了六方GaN及其非极性 ( 10 10 )表面的原子及电子结构 .计算出的六方GaN晶体结构参数 :晶格常数和体积弹性模量与实验值符合得很好 .用平板超原胞模型来计算GaN( 10 10 )表面的原子与电子结构 ,结果表明表面顶层原子发生键长收缩并扭转的弛豫特性 .表面阳离子向体内移动 ,趋向于sp2 平面构形 ;而表面阴离子向体外移动 ,趋向于锥形的p3构形 .弛豫后 ,表面实现由半金属性向半导体性的转变 .并且 ,表面电荷发生大的转移 ,参与表面键的重新杂化 ,使得表面原子的离子性减弱共价性增强 ,认为这就是表面原子键收缩并旋转的原因     

Theoretical study on the band structure and optical properties of 4H-SiC

We have studied the band structure and optical properties of 4H-SiC by using a full potential linearized augmented plane waves (FPLAPW) method. The density of states (DOS) and band structure are presented. The imaginary part of the dielectric function has been obtained directly from the band structure calculation. With band gap correction, the real part of the dielectric function has been derived from the imaginary part by the Kramers－Kronig (KK) dispersion relationship. The values of reflectivity for normal incidence as a function of photon energy have also been calculated. We found the theoretical results are in good agreement with the experimental data.     

GaAs表面硫钝化研究新进展

ＧａＡｓ及其他Ⅲ－Ⅴ族半导体表面钝化一直是人们感兴趣的研究课题,在半导体器件制造工艺的发展中起着重要的作用,文章着重从钝化方法和钝化机理两方面简单地回顾了近年来ＧａＡｓ表面硫钝化的最新研究进展。     

合肥国家同步辐射X射线吸收精细结构实验站简介

我国第一台专用型的合肥国家同步辐射加速器U7C光束线上的X射线吸收精细结构(XAFS)实验站于1998年12月完成建设和初步的调试工作.储存环电子能量为0.8GeV,使用三极6T的超导Wiggler磁铁插入件,可提供的最高能量约为15000eV的X射线.9000eV单色X射线的强度约为3×10