硅中稀土掺杂层的光致发光研究及其关键问题

利用离子注入技术,对稀土掺杂到半导体单晶硅中的光致发光行为进行了研究。室温下得到了La,Ce和Nd稀土掺杂层的蓝紫色光致发光光谱,并首次观测到硅中稀土掺杂层室温下的光致上转换发光现象。光致发光强度随着稀土掺杂量的增加和热处理温度的上升急剧增强。在紫外光激发下,发光强度随着激发光波长的减小而增大;在光致上转换过程中,发光强度随着激发波长的增加而上升。这表明光致发光强度与稀土元素的掺杂量、掺杂层的结构与热处理温度有密切的关系。文章对在室温下这些稀土掺杂层的光致发光行为进行了分析,并提出了硅中稀土掺杂层光致发光行为研究今后需要重点解决的几个主要问题。     

硅基双势垒金属-绝缘层-金属-绝缘层-半导体隧道发光结

讨论了硅基双势垒金属－绝缘层－金属－绝缘层－半导体（MIMIS）隧道发光结的结构、制备方法及发光特性。所制备的样品最大发光亮度达到1．9cd/m^2、光谱的峰值波长移到了蓝绿光区，表明双势垒MIMIS隧道发光结的性能优于单势垒金属－绝缘层－半导体（MIS）隧道发光结。利用量子力学的共振隧穿效应对它作了较好的解释。     

GaAs/SiO2纳米晶镶嵌薄膜的拉曼光谱与吸收光谱研究

采用射频磁控共溅射与高真空退火相结合的方法,分别在单晶硅片和光学石英玻璃片上制备了ＧａＡｓ／ＳｉＯ２纳米晶镶嵌薄膜样品。激光拉曼光谱的测量结果表明,退火态样品（４００℃,６０ｍｉｎ）的拉曼光谱特征峰呈现宽化和红移,红移量为９．５ｃｍ＾－１,对应薄膜中ＧａＡｓ纳米晶粒平均粒径约为３ｎｍ。样品的室浊吸收光谱测量结果表明,由于受量子限域效应的主导作用,与ＧａＡｓ块状单晶相比,样品光学吸收边呈现出明显的蓝     

透明导电薄膜ITO对浅面浮雕VCSEL的影响

对于顶面出光的浅面浮雕VCSEL结构,有源区的电流密度分布的不均性制约着单模稳定性的提高。为此,提出了一种新型结构:氧化铟锡透明导电薄膜(ITO)浅面浮雕VCSEL。该结构不仅能够增大高阶模式的阈值增益,还能够提高基模的增益,实现基模对高阶模式的稳定抑制。研究了ITO的厚度对阈值增益的影响及ITO对VCSEL有源区电流密度分布的影响。研究结果表明:在ITO的厚度为半波长的整数倍时,基模对高阶模式的限制作用最强;ITO通过改善VCSEL有源区的电流密度分布,达到了增大基模的增益和降低高阶模式增益的目的,同时还降低了串联电阻和外电压。     

家用压力锅的压强和温度

家用压力锅内的压强究竟可以达到多大?温度又可以达到多高呢?这对学生来说,可能是一个很好的课外活动课题.这个课题紧密贴近生活实际,一定会引起学生的极大兴趣.于是笔者自己进行了一番探索.     

水下探测用高重频双波段激光器

就水下探测设备要求激光器输出频率高、体积小、波段宽,提出通过侧面泵浦激光技术和电光调Q技术获得高重频1 064 nm波段激光。利用腔外波长变换技术,实现532 nm激光输出。在电源输入电流100 A,调Q驱动频率1 kHz的条件下, 获得36 mJ的1 064 nm激光输出和20 mJ的532 nm激光输出。试验结果表明:通过半导体泵浦技术和频率变换技术,可实现高重频窄脉宽双波段激光输出。     

TDLAS直接吸收法测量CO_2的基线选择方法

本文基于可调谐半导体激光吸收谱线(TDLAS)技术的直接吸收测量,选用中心工作波长为1 580 nm的DFB激光器,在室温及大气常压条件下检测了模拟烟气中的CO_2浓度;采用去峰拟合法和纯N2线拟合法获得基线后反算出了CO_2的浓度,并将反算结果进行了对比。结果表明:采用纯N2线拟合法反算出的浓度的最大相对误差为2.64%,均方值为1.69%;采用去拟合法反算出的浓度的最大相对误差为9.81%,均方值为7.81%。以纯N2吸收谱线作基线的纯N2线拟合方法反算出的浓度的准确度较高,可以为CO_2浓度测量的基线选择提供参考。     

基于半导体光放大器进行光标签提取的性能分析

利用半导体光放大器增益饱和数学模型,第一次分析了基于单个半导体放大器进行光标签提取的节点性能.通过对半导体光放大器的参量分析和优化,仿真显示,对于标签速率2.5 Gb/ s 、净荷速率40 Gb/s 的光分组包,提取的标签消光比可达到13 dB.     

继往开来,任重道远——纪念中国半导体事业五十周年

今年是中国半导体事业五十周年．其实谁也没有这么规定过，也没有任何文件中提到．事实上，中国的半导体事业从新中国一成立就开始进行，那为什么将1956年作为中国半导体事业的开始？主要是因为那一年有几件大事：（1）1956年1月30日到2月4日由中国物理学会主办，全国第一届半导体物理学讨论会在北京召开．（2）1956年在周恩来总理的亲自主持下，制定了1956-1967年《十二年科学技术发展远景规划》．在规划中，将半导体技术列为我国新技术的四大紧急措施之一．（3）1956年高等教育部为落实加快发展我国半导体科学技术事业，尽快培养半导体专门人才的紧急措施，决定在北京大学成立由北京大学、复旦大学、南京大学、厦门大学和东北人民大学（现吉林大学）组成的中国第一个五校联合半导体专门化，由黄昆任教研室主任，谢希德任教研室副主任．（4）这年9月，高等教育部围绕四大紧急措施在成都创办的“成都电讯工程学院”正式开学招生，设有无线电、计算技术、自动化、半导体及电子真空、有线电等系．从1956年开始，中国的半导体科学技术和人才培养迈开了强劲的步伐．     

半导体中的自旋弛豫--从体材料到量子阱、量子线、量子点

本文对半导体中的自旋弛豫过程给出一个简要的回顾,介绍了半导体材料从体材料到量子阱、量子线、量子点不同维数的结构中各种自旋弛豫过程,主要关注了自旋去相位和相干控制。对于不同材料中的各种弛豫机制,关注的重点在于如何能够在实验上以一种可以控制的方式来改变可调参数从而达到控制自旋弛豫过程。这些参数主要有电场、磁场、温度、应变、有效g因子等等。本文的组织上,首先介绍研究前景,第1部分简要介绍了自旋弛豫的四种机制。第2部分按照维数的不同将半导体中自旋弛豫分为3个部分:体材料、量子阱、量子线、量子点,在每一部分中又基本上按照电子、空穴、激子的顺序进行了简要的总结:对于不同的载流子,考虑了自旋弛豫对可调参数的依赖关系。这些结果要么试图解释了已有的实验结果,要么从理论上给出预言从而给实验指明了方向,为室温下可以使用的自旋电子学器件设计提供了依据,为固态量子计算和量子信息处理铺平了道路。最后简单地给出展望。