多晶3C-SiC薄层的淀积生长及结构性能分析

采用ＨＦＣＶＤ生长法,以较低生长温度,在Ｓｉ（１１１）衬底上淀积３Ｃ－ＳｉＣ（１１１）薄层。用ＸＲＤ、ＶＡＳＥ、ＸＰＳ等分析手段研究了薄层的结构、光学常数、组分及化学键等性能。ＸＲＤ显示薄层具有明显的择优取向特征。ＶＡＳＥ测量出薄层的折射率为２．６８６,光学常数随深度的变化曲线反映出薄层的多层结构。ＸＰＳ深度剖面曲线表明薄层中Ｓｉ／Ｃ原子比符合ＳｉＣ的理想化学计量比,其能谱证明Ｃ１ｓ与Ｓｉ２ｐ成键形成具有闪锌矿结构的３Ｃ－ＳｉＣ。     

纳米硅薄膜中量子点的库仑阻塞效应

用纳米硅薄膜制成了共振隧穿量子点二极管，在77K温度下对其I－V特性进行了测量，得到了具有共振隧穿特征的实验结果。对实验结果分析表明，纳米尺寸晶粒构成的量子点具有库仑阻塞效应。     

一种纳米硅薄膜的传导机制

基于对实验和理论的分析，提出一种异质结量子点隧穿（HQD）模型，并导出了纳米硅薄膜电导率完整的表达式．其主要思想是，纳米硅薄膜中的微晶粒（几个纳米大小）具有量子点特征，在微晶粒与界面之间由于两者能隙的差异构成晶间势垒，这类似于多晶硅中经常使用的晶间势垒模型（GBT）．考虑到量子点中的单电子隧穿特征，认为纳米硅薄膜中的电传导是由微晶粒中电子弹道式输运与单电子越过势垒的隧穿构成的．这就是HQD模型的主要内容，理论结果与实验相符 关键词：     

纳米硅薄膜退火特性

对使用等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)法在不同淀积条件下制备的非晶硅(a-Si:H)、微晶硅(μc-Si:H)和纳米硅(nc-Si:H)薄膜在200—600℃温度范围进行常规退火研究。用共振核反应技术测量了样品中氢含量C_H值及退火对氢含量及其分布的影响。通过室温下对暗电导率的测量得到退火对nc-si:H薄膜电导率的影响,并与a-Si:H,μc-Si:H薄膜的退火行为作了比较。使用紫外/可见/近红外分光光度计对样品透射率进行了测量,分析计算得到了退火温度T_a与ac-Si:H薄膜光学带隙E_g~(o 关键词：     

多孔硅的形成机制及吸收特性

用测量多孔硅反射谱的方法研究了多孔硅在吸收边附近的特性。由于多孔硅的微空洞和残余部分大约只有纳米量级，故采用波长为２００～２６００ｎｍ的红外到紫外范围的光照射，根据多层膜的反射公式，计算出多孔硅在吸收边附近的吸收系数。结果表明（αｈω）２与（ｈω－Ｅｇ）呈线性关系，表明多孔硅在一定程度上已转变为直接带隙半导体。     

纳米硅薄膜中量子点的仓阻塞效应

用纳米硅薄膜制成了共振隧穿量子点二极管，在７７Ｋ温度下对其Ｉ－Ｖ特性进行了测量，得到了具有共振隧穿特征的实验结果。对实验结果分析表明，纳米尺寸晶粒构成的量子点具有库仓阻塞效应．     

多孔硅表面光学敏感性研究

由于多孔硅具有大表面积,所以常呈现出非常灵敏的表面特性。作者以多孔硅为载体,吸附各种染料分子,如２,２‘－菁染料发子及其聚集体,首次观察到吸附分子的荧光增强效应和能量转移过程,文中对其机理进行了讨论。     

Enhanced single photon emission in silicon carbide with Bull's eye cavities

The authors demonstrate a Bull's eye cavity design that is composed of circular Bragg gratings and micropillar optical cavity in 4H silicon carbide (4H-SiC) for single photon emission. Numerical calculations are used to investigate and optimize the emission rate and directionality of emission. Thanks to the optical mode resonances and Bragg reflections, the radiative decay rates of a dipole embedded in the cavity center is enhanced by 12.8 times as compared to that from a bulk 4H-SiC. In particular, a convergent angular distribution of the emission in far field is simultaneously achieved, which remarkably boost the collection efficiency. The findings of this work provide an alternative architecture to manipulate light—matter interactions for achieving high-efficient SiC single photon sources towards applications in quantum information technologies.