GaMnN材料红外光谱中洛伦兹振子模型的遗传算法研究

利用红外反射光谱研究了蓝宝石衬底上用金属有机物化学气相淀积方法生长的稀磁半导体GaMnN材料的晶格振动特性. 并成功地将改进的遗传算法应用于其红外反射光谱洛伦兹振子模型参数的提取. 通过与GaN薄膜的洛伦兹振子模型参数的对比研究发现,GaN掺入Mn后,ω_TO向高频方向移动,γ,ε_∞和ε_s均增加,而ω_LO基本保持不变. 文中同时分析和讨论了Mn对晶格振动特性的影响及 关键词： 稀磁半导体GaMnN材料 遗传算法 洛伦兹振子模型 参数提取     

GaMnAs薄膜洛伦兹振子模型参数提取以及材料缺陷分析

利用改进的遗传算法从GaMnAs外延薄膜的远红外反射光谱中提取了GaMnAs薄膜的洛伦兹振子模型参数,发现GaAs掺入Mn后,ωTO向低频方向移动,ωLO基本保持不变,ε∞和εs均减小,γ有很大变化.并通过XRD以及近红外谱发现Mn的掺入会引入缺陷,这种缺陷会影响晶格质量,导致γ发生很大变化.     

用静电自组装法制备的石墨烯薄膜特性研究

本文采用静电自组装技术制备石墨烯薄膜,以带正电的聚乙烯亚胺作为粘结剂,将带负电的氧化石墨烯自组装在粘结剂上,形成多层氧化石墨烯/聚乙烯亚胺复合膜,然后在肼蒸汽下还原得到石墨烯薄膜样品,并利用石墨烯薄膜的紫外吸收光谱、椭圆偏振光谱、扫描电镜图谱及拉曼光谱对其层数、厚度、形貌及还原效果进行了研究。研究表明此方法制备的石墨烯薄膜具有杂质含量少、层数与膜厚微观可控且膜厚均匀等优点。通过调节组装材料种类、浓度和组装次数可制备出结构和功能自由控制的石墨烯薄膜,且此方法与微电子工艺兼容,易于制作石墨烯晶体管,因此在石墨烯晶体管领域具有广阔的应用前景。     

在低温常压条件下制备一种可用于有机光伏器件空穴传输层的复合膜

空穴传输层是有机光伏器件中的重要组成部分。本文制备了一种可用于空穴传输层的高分子复合膜,制备过程采用了静电自组装(LbL)的方式和低温常压的还原条件。相比于其他制备方式,本文提出的方法不仅厚度可控而且具有更好的电学性能。实验中采用紫外-可见光吸光光度计(UV-Vis spectrometer)对结果进行验证。实验表明,低温常压条件下的还原结果与传统的高温真空条件得到的结果非常接近。低温条件减少了对高分子链的破坏,使得复合膜的空穴迁移率可以由10~(-6) cm~2/Vs提升到10~(-5) cm~2/Vs的数量级。     

大视场复眼结构图像处理算法研究

针对多维子眼成像通道曲面排布组成的大视场复眼结构,提出了一种切割-旋转-映射的图像处理算法来实现多通道图像的大视场拼接.通过确定复眼结构的排布特征,分析了各成像通道捕获的子眼图像之间的相互关系,去除相邻子眼图像之间的冗余部分,并运用几何光学及成像光学原理,研究了子眼图像与三维映射空间之间的关系,从而实现了二维子眼图像在三维空间的大视场拼接.实验制备了包含37个镜头且视场角可达118°的人工复眼结构,并运用提出的图像处理算法处理制备的复眼结构捕获的子眼图像.结果表明:算法处理图像过程中不损失图像的分辨率,可以有效地实现多通道图像的大视场拼接,且获得的图像可视性强,满足实用化要求,可进一步推进曲面复眼成像系统的应用.     

影响磁性pn结自旋极化输运特性的因素

利用漂移扩散理论研究了磁性pn结中自旋的输运特性.探讨了外加电压、平衡自旋极化率、外加自旋注入和自旋寿命对磁性pn结电流密度和电阻的影响,讨论了磁性pn结自旋伏特效应与pn结宽度的关系.发现平衡自旋极化率使得不同自旋方向电子具有不同的势垒高度从而能有效调制电流;而外加自旋注入则为磁性pn结提供了非平衡自旋极化电子从而达到对电流的调制作用,同时发现自旋伏特电流随准中性p区宽度减小而增大. 关键词： 磁性pn结 自旋极化率 自旋寿命 自旋伏特效应     

超薄GaMnAs外延膜空穴浓度和应变弛豫研究

稀磁GaMnAs外延膜中的Mn含量会影响外延膜的空穴浓度和应变弛豫.Raman散射研究表明,Mn含量为3%的超薄GaMnAs样品的空穴浓度大于2%样品,4%样品的空穴浓度小于3%样品.应变弛豫理论和高分辨X射线衍射研究表明,Mn含量为2%和3%的超薄GaMnAs外延层分别处于准共格或低弛豫状态,Mn含量为4%的GaMnAs外延层的弛豫度明显大于3%样品的弛豫度.我们认为,准共格或低弛豫度状态对空穴浓度随Mn含量的变化趋势几乎没有影响,较大弛豫度的应变状态将导致样品外延层产生较多缺陷,影响能带结构和能级,引起空穴浓度异常减小. 关键词： 空穴浓度 应变弛豫 倒易空间图 准共格     

杂质与缺陷对GaMnAs光学特性影响的研究

提高GaMnAs材料中Mn的含量可以提高其居里温度, 但随之而来也会引入很多缺陷。为了研究高含量Mn引入的缺陷对稀磁半导体材料的影响, 本文对低温分子束外延技术（LT-MBE）生长的GaMnAs外延层进行了光电导以及红外等光谱的分析。通过对样品的光谱分析, 发现样品中存在大量的As反位缺陷（AsGa）、Mn的间隙位缺陷（MnI）、以及在生长和退火过程中产生的Mn以及MnAs团簇等缺陷, 这些缺陷都会影响外延层的光谱特性, 同时也会影响器件的电学性能。     

金属纳米颗粒对有机太阳能电池光吸收效率影响的研究

借助时域有限差分法,对几种常见金属纳米颗粒影响有机太阳能电池光吸收效率的因素及其内部物理机制进行了研究.首先对金属纳米颗粒激发局域表面等离子共振的场分布特点进行分析,对比其在电池不同功能层中对光吸收率的影响;其次基于米氏理论与电共振效应,得出金属纳米颗粒的结构参量对局域表面等离子共振位置及强度的影响规律,并以此进行优化设计.结果表明,具有高对称性形貌的金属纳米颗粒以小尺寸密堆积结构引入电池活性层,能够促进电池光吸收增强三倍以上.     

γ辐照前后多栅NMOS转移特性曲线交叉现象机理分析

在研究0.5μm多栅NMOS场效应管γ辐照总剂量效应实验时,发现部分多栅NMOS器件辐照前后的转移特性曲线出现交叉现象,相关的解释鲜见报道。经过分析提出假设:部分多栅NMOS在γ辐照实验过程中各栅极受到剂量不均匀的辐照,导致辐照前后转移特性曲线出现交叉现象。计算机仿真结果表明:受到剂量不均匀的辐照后,多栅NMOS各栅极氧化层陷阱电荷和硅-二氧化硅界面电荷浓度不一致,使各栅极阈值电压不同步漂移,导致器件跨导退化和转移特性曲线交叉。通过仿真验证能够说明,所提出的假设合理地解释了实验中的现象。