Characterization of ion-implanted 4H-SiC Schottky barrier diodes

Ion-implantation layers are fabricated by multiple nitrogen ion-implantations (3 times for sample A and 4 times for sample B) into a p-type 4H-SiC epitaxial layer. The implantation depth profiles are calculated by using the Monte Carlo simulator TRIM. The fabrication process and the I--V and C--V characteristics of the lateral Ti/4H-SiC Schottky barrier diodes (SBDs) fabricated on these multiple box-like ion-implantation layers are presented in detail. Measurements of the reverse I--V characteristics demonstrate a low reverse current, which is good enough for many SiC-based devices such as SiC metal--semiconductor field-effect transistors (MESFETs), and SiC static induction transistors (SITs). The parameters of the diodes are extracted from the forward I--V and C--V characteristics. The values of ideality factor n of SBDs for samples A and B are 3.0 and 3.5 respectively, and the values of series resistance R_\rm s are 11.9 and 1.0~kΩ respectively. The values of barrier height φ _\rm B of Ti/4H-SiC are 0.95 and 0.72 eV obtained by the I--V method and 1.14 and 0.93 eV obtained by the C--V method for samples A and B respectively. The activation rates for the implanted nitrogen ions of samples A and B are 2\% and 4\% respectively extracted from C--V testing results.     

波传播算法在量子力学中的应用及其数值模拟

波传播算法是研究电磁场传播的常用方法,量子波传播算法是在波传播算法的基础上进行改进用以计算量子力学中薛定谔方程演化的算法。文章主要介绍了量子波传播算法的大概思路,并以一维无限深势阱、一维方势垒、含时薛定谔方程为例给出了通用的分析过程,通过与薛定谔方程的严格解析解进行对比,并给出了微观粒子的概率波函数随时间的演化图像,验证了该算法的正确性有效性。量子波传播算法编程方面并不复杂,具有结构简单、实用性强等特点。     

Ni (M)4X2型络合物的ZFS和EPR参量的数值计算

根据全组态混合统一晶场理论模型,设计了计算Ni(M)₄X₂(X=Cl、Br、I)型化合物能量矩阵的特征值、特征矢以及拟合其光谱、ZFS(Zero field splitting)和EPR(Electron paramagnetic resonance)参量的计算机程序,利用该程序拟合出了Ni(M)₄X₂(M=pz、mpz,X=Cl、Br、I)型化合物的光谱、ZFS和EPR参量,并总结出了利用该程序对其拟合的一般规律,其计算结果与实验值一致.     

一维量子力学典型模型的数值解研究

一维有限深势阱、双势阱,一维势垒和双势垒是量子力学中最基本的模型,我们在工科物理教学中,利用计算机数值计算处理此类问题,进行了有益地探索并取得较好的效果。     

阻挡杂质带红外探测器中的界面势垒效应

通过变温暗电流和变偏压光电流谱实验对阻挡杂质带红外探测器的跃迁机理和输运特性进行了研究. 结合器件能带结构计算的结果, 证明了在阻挡杂质带红外探测器中主要由导带底下移效应引起的界面势垒的存在. 提出了阻挡杂质带红外探测器的双激发工作模型, 并从变偏压光电流谱中成功地分离出了与这两种物理过程所对应的光谱峰, 进一步证实了器件的能带结构. 研究了界面势垒效应对阻挡杂质带红外探测器的光电流谱、响应率和内量子效率的影响. 研究表明, 考虑进界面势垒效应, 计算得到的器件响应率与实验值符合得很好. 同时发现阻挡杂质带红外探测器中内建电场的存在等效降低了发生碰撞电离增益所需的临界电场强度.     

熔合反应中动力学势垒的研究

用改进的量子分子动力学模型研究了与入射能量相关的重离子熔合势垒. 随着 入射能的降低可以观察到动力学势垒的最低值, 这个最低动力学势垒与绝热势垒 非常接近；动力学势垒随着入射能的增加而升高, 最终接近于静态势垒(非绝热势垒). 基于动力学势垒的研究, 对于重离子熔合反应的额外推动(extra-push)给出了微观理解,对势垒贯穿给出了一种新的解释. 为进一步理解动力学势垒, 还研究了颈部的形成和体系的动力学形变, 分析了动力学势垒降低的原因.     

水的汽液界面系统中势能与力的EMD模拟研究

分子间势能作用是研究分子界面行为的一个重点所在. 采用平衡态分子动力学 模拟(equilibrium molecular dynamics simulation, EMDS)方法,对由水分子 构成的汽液界面系统进行了模拟和研究. 分析统计结 果符合势能分布在液相区和气相区内存在明显落差的已知结论,并发现不同种力对分子穿越 两相区时所起的作用不同,Lennard-Jones(简写L-J)力阻碍分子凝结,而静电力则推动分子凝结并且在合力中起 主要作用. 同时,着重对发生相变行为的典型分子进行了追踪和分析,从能量的角度显 示了凝结(蒸发)相变过程对应着一个气态(液态)分子由高(低)势能位落入势阱(翻越 势垒)的能量降落(抬升)过程.     

不对称势垒体系中分子分离的随机行走模拟

利用微尺度受限空间随机行走方法模拟了分子的扩散过程.研究表明,扩散系数越大,粒子越显著地偏离驱动速度的方向;通过选择合适的驱动速度,调控不同组分偏离驱动方向的概率差,从而达到更理想的分离效果.此外,讨论了分子运动的随机分布特征对分析样品带展宽效应的影响.     

金属-半导体超晶格中界面电荷的生成机理

采用LMTO ASA能带计算方法，研究(Si₂)₃ (2Al) ₆ (001),(Ge₂)₃ (2Al) ₆ (001),(Ge₂)₃ (2Au) ₆ (001)和(Ge₂)₃ (2Ag) ₆ (001)超晶格中半导体界面电荷Qss的生成机理，结 关键词： Schottky势垒 界面电荷     

用光伏效应研究有机薄膜电致发光器件中的接触性质

首次发现了有机薄膜电致发光器件的光生伏特效应,通过对器件的光电流响应谱的详细研究,分析了不同结构的有机发光器件中的有机半导体之间,以及有机半导体与电极材料之间的半导体接触性质,发现有机发光材料Alq3,有机空穴传输材料daimine与金属铝电极之间形成阻挡接触,是电致发光器件发光和产生光电效应的根本原因,而双层器件中有机层Alq3与diamine之间的结是双层器件产生高发光效率的原因,正是这种结在双层器件中起了局限载流子和激子的作用,使发光亮度大为提高,结合分区掺杂实验结果,给出了较完善的能带模型。