分子束外延生长ZnSe自组织量子点光、电行为研究

分别应用光致发光、电容电压和深能级瞬态傅里叶谱技术详细研究ZnSe自组织量子点样品的光学和电学行为.光致发光温度关系表明ZnSe量子点的光致发光热猝火过程机理.两步猝火过程的理论较好模拟和解释了相关的实验数据.电容电压测量表明样品表观载流子积累峰出现的深度(样品表面下约100nm处)大约是ZnSe量子点层的位置.深能级瞬态傅里叶谱获得的ZnSe量子点电子基态能级位置为ZnSe导带下的011eV,这与ZnSe量子点光致发光热猝火模型得到的结果一致.     

稀土功能薄膜的离子束外延法制备生长研究

介绍了一种利用离子束外延（Ion-beam Epitaxy, IBE）技术制备生长高纯稀土功能薄膜的新方法. 以纯度要求不高的低成本稀土氯化物为原材料来产生大束流稀土元素离子, 通过准确控制双束合成或单束浅结注入掺杂的同位素纯低能离子的能量、束斑形状、沉积剂量与配比及生长温度, 在超高真空生长室内实现了稀土功能薄膜的高纯生长和低温优质外延. 文中除了对新方法的技术特点、实施方式和应注意的关键技术进行了阐述, 还结合CeO2, Gd2O3, GdxSi1-x等薄膜的制备研究, 讨论了离子的束流密度、剂量配比、能量和生长温度等生长参数对成膜质量的影响.     

AlInGaN合金的发光机制研究

用变温光致发光谱和时间分辨光谱研究了AlInGaN合金的发光机制.实验结果表明,发光强度随时间并不是呈指数衰减关系,而可以用伸展指数哀减函数来描述,表明材料中存在明显的无序.形成这种无序的原因是In组分不均产生的微结构(如量子点).伸展指数衰减函数中弥散指数β不仅不随温度变化,在250K也不随辐射能量变化,表明载流子的弥散过程由局域态之间的跳跃所主导.进一步实验表明局域态在250K时仍然表现出零维特性.     

缓冲层厚度对MOCVD法生长GaN外延薄膜性能的影响

本文研究了低温GaN(LT-GaN)缓冲层表面形貌,其随厚度的变化规律及对随后生长GaN外延膜各项性能的影响.用场发射扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)研究LT-GaN缓冲层表面形貌,发现随着厚度的增加,其表面由疏松、粗糙变得致密、平整,六角GaN小晶粒的数量减少,且取向较为一致.用X光双晶衍射(XRD)、AFM和Hall测量研究1μm厚本征GaN外延薄膜的结晶质量、表面粗糙度、背底载流子浓度和迁移率等性能,发现随着LT-GaN缓冲层厚度的增加:XRD的半高宽FWHMs增大,表面粗糙度先减小后又略有增大,背底载流子浓度则随之减少,而迁移率的变化则不明显.通过分析进一步确认LT-GaN缓冲层的最优生长时间.     

沸石分子筛中半导体量子纳米团簇的组装及应用前景

在沸石分子筛中可以形成稳定的、分子尺寸的半导体团簇。这类团簇具有单相性、均匀性好的特点，并可形成三维量子超晶格结构。本文简单介绍沸石分子筛的结构及反应性之后，对团簇的组装技术及表征方法进行了详细的讨论，对半导体团簇的特征、性质反应用前景进行了较系统的论述。并指出了这类团簇材料应用存在的问题及发展方向。     

二次退火制备Ⅲ-Ⅴ族半导体量子点

利用离子注入法在一块Si(001)衬底上注入了In+和As+,注入能量分别为210keV,150keV,注入剂量6.2×1016cm-2,8.6×1016cm-2,另一块Si(001)衬底上注入Ga+和Sb+,注入能量分别为140keV,220keV,注入剂量分别为8.2×1016cm-2,6.2×1016cm-2,然后对样品分别经过一次退火和二次退火处理制备出了Si基量子点材料。用透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察了退火后量子点截面像,用PL探测量子点的光致发光谱,发现经二次退火生长的量子点微晶格结构和Si衬底损伤的修复均明显优于一次退火。     

有效折射率微扰法研究单缺陷光子晶体平板微腔的性质

应用有效折射率微扰法结合二维/三维平面波方法研究了施主和受主缺陷型H1微腔的性质, 使用修正后的有效折射率可以准确地计算微腔的腔模频率, 与三维全矢量时域有限差分法的计算结果很相近. 对于施主型H1微腔, 以介质带边为匹配标准修正的有效折射率计算的微腔腔模频率误差最小, 而对于受主型H1微腔, 匹配标准则应设置为中间带. 有效折射率微扰法既可以将计算的维度从三维降到二维, 大大减少计算所需的计算机内存和时间, 又可以保持计算结果的准确性, 这对于光子晶体微腔的广泛应用具有非常重要的价值.     

Spacer layer thickness fluctuation scattering in a modulation-doped AlxGa1-xAs/GaAs/AlxGa1-xAs quantum well

We theoretically study the influence of spacer layer thickness fluctuation（SLTF） on the mobility of a twodimensional electron gas（2DEG） in the modulation-doped Al x Ga 1 x As/GaAs/Al x Ga 1 x As quantum well.The dependence of the mobility limited by SLTF scattering on spacer layer thickness and donor density are obtained.The results show that SLTF scattering is an important scattering mechanism for the quantum well structure with a thick well layer.     

Determination of the series resistance under the Schottky contacts of AlGaN/AlN/GaN Schottky barrier diodes

Rectangular AlGaN/AlN/GaN heterostructure field-effect transistors (HFETs) were fabricated,and the gate and the source of the HFETs consisted of AlGaN/AlN/GaN Schottky barrier diodes (SBDs).Based on the measured forward current-voltage and the capacitance-voltage characteristics of the AlGaN/AlN/GaN SBDs,the series resistance under the Schottky contacts (RS) was calculated using the method of power consumption,which has been proved to be valid.Finally,the method of power consumption for calculating R S was successfully used to study the two-dimensional electron gas electron mobility for a series of circular AlGaN/AlN/GaN SBDs.It is shown that the series resistance under the Schottky contacts cannot be neglected and is important for analysing and characterizing the AlGaN/AlN/GaN SBDs and the AlGaN/AlN/GaN HFETs.