硅掺杂铝镓氮薄膜场发射性能研究

利用脉冲激光沉积,分别制备了一系列不同Si掺杂浓度的铝镓氮(AlGaN)薄膜.对此薄膜进行场致电子发射测试表明,Si掺杂浓度为1％的AlGaN薄膜具有最好的场发射特性.相对于非掺杂样品,其场发射电流明显增加,场发射开启电场显著降低.掺杂带来载流子浓度的提升,为场发射提供足够的电子源,使样品的场发射性能提升.但掺杂浓度的进一步提高,薄膜缺陷增加,电子迁移率降低,其薄膜内部电子输运能力降低大于电子浓度的增加对场电子发射的贡献,导致场发射性能开始变差.     

半导体超晶格系统中的磁电调控电子自旋输运研究

通过采用转移矩阵方法求解自旋电子隧穿过程,理论研究了半导体超晶格系统中电子自旋输运的磁电调控行为.结果表明：仅对超晶格系统施以磁调制,隧穿系数将出现自旋分裂,随磁场增强,电导自旋极化率变大且展宽于费米能区;若选取不变磁场情况,同时施以间隔周期电场调制,超晶格的电子极化率将有更为显著地提高.进一步发现,随电场强度的改变,电子自旋输运行为显然存在两个明显不同区域,下自旋电子将在不同调制区域表现为不同的变化趋势.然而,若对周期磁超晶格施加间隔两周期的电调制,自旋电导输运的临界行为消失,电导极化率在高能区的共振峰 关键词： 半导体超晶格 自旋输运 磁电调控     

化学浴沉积法制备高取向钒酸铋薄膜

Highly oriented BiVO₄ films were synthesized on glass substrates by modified chemical bath deposition (CBD). The influence of the deposition parameters as temperature and time of deposition on the rate of process and the quality of BiVO₄ films was studied by XRD, Raman Spectroscopy and SEM. The film deposited at 90 ℃ for 12 h was dense and uniform. The BiVO₄ thin film under this optimal depositing conditions was consisted of octagonal crystalline grains in a narrow size distribution with an average size of about 7 μm, showing a (004) preferential orientation.     

半导体薄膜场发射中的膜厚影响

考虑到薄膜中的电子散射,发展与完善了现有的场发射F-N(Fowler-Nordheim)模型,理论研究了不同厚度的半导体薄膜对其场发射性能的影响。结果表明:薄膜厚度对场发射性能的影响是非常显著的,随着薄膜厚度的增加,将相继出现极差膜厚值与最佳膜厚值,理论计算很好地验证了已有的实验结果;并进一步理论分析了半导体薄膜场发射性能随膜厚变化行为的物理实质,其可能来源于有效隧穿势垒面积的改变及电流密度在薄膜中的散射衰减。     

氮化硼薄膜的制备和离子注入掺杂

通常人们对氮化硼薄膜的S掺杂,采用的是在氮化硼制备过程中就地掺杂的方法,文中则采用S离子注入方法.氮化硼薄膜用射频溅射法制得.实验结果表明,在氮化硼薄膜中注入S,可以实现氮化硼薄膜的n型掺杂;随着注入剂量的增加,氮化硼薄膜的电阻率降低.真空退火有利于氮化硼薄膜S离子注入掺杂效果的提高.在离子注入剂量为1×1016cm-2时,在600℃的温度下退火60min后,氮化硼薄膜的电阻率为2.20×105 Ω·cm,比离子注入前下降了6个数量级.     

宽带隙立方氮化硼薄膜制备

报道了用偏压调制射频溅射方法制备宽带隙立方氮化硼(c-BN)薄膜的实验结果.研究了衬底负偏压对制备c-BN薄膜的影响.c-BN薄膜沉积在p型Si(100)衬底上,溅射靶为六角氮化硼（h-BN）,工作气体为Ar气和N2气混合而成,薄膜的成分由傅里叶变换红外谱标识.结果表明,在射频功率和衬底温度一定时,衬底负偏压是影响c-BN薄膜生长的重要参数.在衬底负偏压为-200V时得到了立方相含量在90%以上的c-BN薄膜.还给出了薄膜中的立方相含量随衬底负偏压的变化,并对c-BN薄膜的生长机制进行了讨论.     

不同铅气氛对0.2PZN-0.8PZT压电陶瓷性能的影响

采用二次合成法制备了掺锰三元系压电陶瓷0．2PZN-0．8PZT，系统研究了铅气氛和非铅气氛条件对陶瓷显微组织，介电性能及压电性能的影响规律并探讨了铅气氛的作用机制。实验结果表明，加铅气氛保护的试样在研究的烧结温度范围内(1050～1200℃)具有良好的微观形貌，晶粒大小均匀、致密，综合压电性能优于未加铅气氛保护烧结的试样。     

Er∶YbF3转光薄膜的制备及衬底温度对其光学性能的影响

采用脉冲激光沉积(PLD)方法在Si(100)衬底上成功制备了具有上下转换的Er∶YbF₃转光薄膜。研究发现,所制备的Er∶YbF₃转光薄膜实现了上下转换两种机制的结合,能有效地把紫外光和红外光转换到非晶硅太阳能电池最佳响应范围内的656 nm处。进一步分析了衬底温度对薄膜相结构及光学性能影响的物理机制。当衬底温度高于500 ℃时,薄膜会随着温度的升高而结晶性变强,但有杂相生成。研究结果表明,Er∶YbF₃转光薄膜的光学性能在衬底温度为500 ℃时最佳,有望应用到非晶硅太阳能电池上使其光电效率提高。     

Anomalous spin of the Chern-Simons-Georgi-Glashow model

With the Coulomb gauge, the Chern-Simons-Georgi-Glashow (CSGG) model is quantized in the Dirac formalism for the constrained system. Combining the Gauss law and Coulomb gauge consistency condition, the difference between the Schwinger angular momentum and canonical angular momentum of the system is found to be an anomalous spin. The reason for this result lies in the fact that the Schwinger energy momentum tensor and the canonical one have different symmetry properties in the presence of the Chern-Simons term.     

不同基底的GaN纳米薄膜制备及其场发射增强研究

采用脉冲激光沉积 (PLD) 方法在Si及SiC基底上制备了相同厚度的GaN纳米薄膜并对其进行了微结构表征及场发射性能测试分析. 结果表明: 基底对于GaN薄膜微结构及场发射性能具有显著的影响. 在SiC基底上所制备的GaN纳米薄膜相对于Si基底上的GaN纳米薄膜, 其场发射性能得到显著提升, 其场发射电流可以数量级增大. 场发射显著增强应源于纳米晶微结构及取向极化诱导增强效应. 本研究结果表明, 要获得优异性能场发射薄膜, 合适基底及薄膜晶体微结构需要重点考虑. 关键词： 基底 GaN 纳米薄膜 场发射