不同构型(In,Al)GaN合金发光机理的第一性原理研究

基于第一性原理的密度泛函理论,研究了纤锌矿（In,Al）GaN合金的4种构型（均匀、短链、小团簇、团簇-链共存模型）的电子结构和发光微观机理。结果表明,在InGaN合金中,短In-N-链和小In-N团簇都局域电子在价带顶（VBM）态。当小团簇与短链共存时,前者局域电子的能力明显强于后者,是辐射复合发光中心。然而,在AlGaN合金中,电子在VBM态的局域受短Al-N链和小Al-N团簇的影响并不显著。合金微观结构的不同会引起电子局域的改变,从而影响材料的发光性能,并对带隙和弯曲系数有重要影响。     

电化学沉积Fe单晶纳米线生长中的取向控制

利用电化学沉积方法，发现了一种能够动态地控制铁纳米线生长方向的沉积方法，利用该方法沉积了包括［110］取向，［200］取向及非晶态三种结构和取向的一维Fe纳米线阵列.对于三种纳米线阵列，测量了它们的磁特性，分析发现具有[200]择优取向纳米线阵列的方形度，各向异性特性和矫顽力都比[110]取向阵列有很大的改善. 关键词： 磁性纳米线 电化学沉积 取向控制     

Luminescence of a GaN grain with a nonpolar and semipolar plane in relation to microstructural characterization

We report on the growth of the high-quality GaN grain on a r-plane sapphire substrate by using a self-organized SiN interlayer as a selective growth mask.Transmission electron microscopy,scanning electron microscopy,and Raman spectroscopy are used to reveal the effect of SiN on the overgrown a-plane GaN growth.The SiN layer effectively terminates the propagation of the threading dislocation and basal plane stacking faults during a-plane GaN regrowth through the interlayer,resulting in the window region shrinking from a rectangle to a "black hole".Furthermore,strong yellow luminescence(YL) in the nonpolar plane and very weak YL in the semipolar plane on the GaN grain is revealed by cathodoluminescence,suggesting that C-involved defects are responsible for the YL.     

晶体硅太阳电池表面纳米线阵列减反射特性研究

为增强晶体硅太阳电池的光利用率, 提高光电转换效率, 研究了硅纳米线阵列的光学散射性质. 运用严格耦合波理论对硅纳米线阵列在310—1127 nm波段的反射率进行了模拟计算, 用田口方法对硅纳米线阵列的表面传输效率进行了优化. 结果表明, 当硅纳米线阵列的周期为50 nm, 占空比为0.6, 高度约1000 nm时减反射效果最佳; 该结构在上述波段的平均反射率约为2%, 且在较大入射角度范围保持不变. 采用金属催化化学腐蚀法, 于室温、室压条件下在单晶硅表面制备周期为60 nm,占空比为0.53, 高度为500 nm的硅纳米线阵列结构, 其反射率的实验测试结果与计算模拟值相符, 在上述波段的平均反射率为4%—5%, 相对于单晶硅35%左右的反射率, 减反射效果明显. 这种减反射微结构能够在降低太阳电池成本的同时有效减小单晶硅表面的光反射损失, 提高光电转换效率.     

气源MBE外延自组装GeSi量子点光致荧光研究

利用气源分子束外延设备（MBE）制作了GeSi自组装量子点样品。利用原子力显微镜（AFM）和光致荧光（PL）光谱研究了量子点的形貌和光学性质。气源MBE在较低温度下生长的量子点材料具有较高的量子点覆盖度。200K以下载流子以局域激子形式束缚在量子点中,激子束缚能约为17meV。升温至200K,载流子的输运过程发生变化。对量子点PL积分强度与温度关系曲线进行拟合得到量子点中空穴跃迁至浸润层的热激活能为129meV。     

超导纳米线单光子探测器件的制备

超导纳米线单光子探测器件(SNSPD)是超导单光子探测系统的核心器件。文中介绍了成功制备的基于5nm厚的NbN超导超薄薄膜的SNSPD器件。器件核心结构为150nm宽的纳米曲折线结构,纳米线条占空比为75%,面积为20μm×20μm。超导纳米线是利用电子束曝光(EBL)技术和反应离子刻蚀(RIE)等工艺技术制备的。所制备的SNSPD样品,在温度3.5K下的临界电流约12.9μA;在1310nm波长光波辐照,12.5μA的偏置电流下,探测效率约0.016%。     

堪为物理学第三分支的计算物理

本文是作者1982年在中国访问时所作的讲演,论述物理学各领域的前沿工作,用许多事例说明计算物理对推动物理理论的重大意义。文中还指出计算物理在其性质、方法及需要等方面不同于和独立于解析的理论物理和实验物理,而成为物理学的第三分支。     

Self-interstitial solute interaction in aluminium base alloys: Problems of data interpretation

The interpretation of electrical resistivity measurement results of Al base alloys is critically discussed. Correct numerical data evaluation with respect to the atomistic properties r_c/r_p, r_t and Pf^t/Pf is yet impossible for Al and its alloys because of the overlapping of Ic and Id recovery for those electron irradiations for which damage rate measurements exist and because of the unexplained scatter of initial damage rate data.