不同V/III族元素比对m面GaN薄膜性能的影响

摘要：采用分子束外延（MBE）方法在蓝宝石衬底上外延生长m面GaN薄膜。利用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)分析了薄膜表面形貌,对比分析结果,发现V/III族元素比从1:80降低到1:90时,外延膜表面均方根粗糙度从13.08nm降低到9.07nm。利用光谱型椭偏仪研究m面GaN薄膜,通过物理模型建立和光谱拟合得到了m面GaN薄膜的厚度、折射率和消光系数。拟合结果显示,GaN样品厚度和理论值一致,且V/III族元素比为1:90时,所得外延膜折射率较低,透射率大。两种测试方法的结果表明,V/III族元素比较小的样品晶体质量高。     

不同Ⅴ/Ⅲ族元素比对m面GaN薄膜性能的影响?

采用分子束外延( MBE)方法在蓝宝石衬底上外延生长m面GaN薄膜。利用原子力显微镜( AFM)、扫描电子显微镜( SEM)分析薄膜表面形貌,发现Ⅴ/Ⅲ族元素比从1∶80降低到1∶90时,外延膜表面均方根粗糙度从13.08 nm降低到9.07 nm。利用光谱型椭偏仪研究m面GaN薄膜,得到了m面GaN薄膜的厚度、折射率和消光系数。拟合结果显示,GaN样品厚度和理论值一致,且Ⅴ/Ⅲ族元素比为1∶90时,所得外延膜折射率较低,透射率大。两种测试方法表明,Ⅴ/Ⅲ族元素比较小的样品晶体质量高。     

用球坐标系推求角动量算符的本征方程

一、量子力学的基本原理说明,任意力学量F的可测值F′,满足以该力学量为算符的本征值方程: Fψ=F′ψ(1)其中F为算将,ψ为波函数.确定力学量之一的角动量算符L,尤其是其在采一取定的z方向的投影算符 Lz及角动量平方算符L2的本征方程及本征值,是量子力学教程基本的简单问题之一. 一般教科书[1～2]是通过写出直角坐标至球坐标的变换式,求出相应的偏微商变换式,再得出Lz和L2在球坐标下的表示式,从而确定Lz和L2的本征值方程.实际计算是较繁的.另一些教科书[3～7]则写出坐标变换式(甚至略写)后,直接写出人和产在球坐标下的表示式,实质上仍是…     

掩蔽与选择性热氧化条形GaAs—Ga_(1-x)Al_xAs DH激光器的偏振特性

本文研究具有掩蔽和选择性热氧化(MSTO)结构条形GaAs-Ga_(1-x)Al_xAsDH激光器的偏振特性,发现这类器件同时输出强度相近、相位无关的TE和TM模,不同于通常的半导体激光器主要是TE模输出的情况。本文从激光器有源区内应力分布和光弹性效应的观点,对此异常的偏振特性作出了定性解释。     

半导体多层结构的热应变弯曲和层应力

导出了杨氏模量和生长温度各不相同的多层结构的热应变弯曲半径和层内应力的普遍公式,包括衬底具有固有弯曲的情况,并给出在不同条件下公式的特殊形式,尤其是有较广泛应用的厚衬底条件下的近似式.应用导出的公式,计算了有源区掺Al和具有缓冲层的GaAlAs DH激光器中有源层应力随各层厚度和Al组分的变化,得到有源层应力为零的条件的显式;研究了 MSTO GaAlAs多层结构的有源层内应力,计算了氧化层和金属层的贡献;还测量了GaAs上热氧化层Ga_2O_3的线胀系数和杨氏模量,此方法也适用于其他衬底上的薄层材料.     

使用椭偏光谱研究氮化铝薄膜在不同温度下的光学性质

通过椭偏仪对生长在蓝宝石上的不同厚度氮化铝薄膜的变温光学性质进行了研究, 并采用托克-洛伦兹模型对椭偏实验数据进行了拟合分析, 精确得到了氮化铝薄膜的厚度和光学常数(折射率n, 消光系数k)等.研究的结果表明: 相比薄的氮化铝薄膜, 厚的氮化铝薄膜的折射率较大.随着温度的升高, 氮化铝的折射率、消光系数和带隙会向低能端单调地移动(红移);厚度对带隙随温度改变的影响较小, 对折射率则有一定的影响.     

硅衬底生长的InGaN/GaN多层量子阱中δ型硅掺杂n-GaN层对载流子复合过程的调节作用

为了解决在单晶硅衬底上生长的InGaN/GaN多层量子阱发光二极管器件发光效率显著降低的问题,使用周期性δ型Si掺杂的GaN取代Si均匀掺杂的GaN作为n型层释放多层界面间的张应力。采用稳态荧光谱及时间分辨荧光谱测量,提取并分析了使用该方案前后的多层量子阱中辐射/非辐射复合速率随温度（10~300 K）的变化规律。实验结果表明引入δ-Si掺杂的n-GaN层后,非辐射复合平均激活能由（18±3）meV升高到（38±10）meV,对应非辐射复合速率随温度升高而上升的趋势变缓,室温下非辐射复合速率下降,体系中与阱宽涨落有关的浅能级复合中心浓度减小,PL峰位由531 nm左右红移至579 nm左右,样品PL效率随温度的衰减受到抑制。使用周期性δ型Si掺杂的GaN取代Si均匀掺杂的GaN作为生长在Si衬底上的InGaN/GaN多层量子阱LED器件n型层,由于应力释放,降低了多层量子阱与n-GaN界面、InGaN/GaN界面的缺陷密度,使得器件性能得到了改善。     

Nonlinear Optical Properties and Ultrafast Dynamics of Undoped and Doped Bulk SiC

Ultrafast third-order nonlinear optical response of bulk 6H-SiC undoped and doped with different nitrogen concentrations are investigated utilizing femtosecond Z-scan and optical Kerr effect （OKE） techniques at the wavelength of 800hm. The Z-scan measurement shows that the third-order nonlinear optical susceptibilities of the doped samples are improved in comparison to the intrinsic sample. The OKE results additionally reveal that the instantaneous nonlinear optical response of the samples can be ascribed to the distortion of the electron cloud. The ultrafast transient spectroscopic measurements with the one-color and two-color pump-probe techniques demonstrate that the ultrafast recovery process in subpicosecond domain is induced by two-photon absorption process, while the slow relaxation component reflects the carrier dynamics of the excited electrons.     

关于砷化镓自生长氧化膜的研究

本文研究了砷化镓阳极氧化和热氧化的规律,并测量了自生长氧化膜的x光衍射谱、红外吸收光谱、折射率、线胀系数和杨氏模量.这些数据表明,GaAs自生长氧化膜可应用于以GaAs为衬底的平面光学器件及集成光学,同时,利用热氧化膜时,必须考虑应力及光弹性效应.     

n型6H-SiC拉曼散射光谱的温度特性（英文）

三片具有不同载流子浓度的n型6H-SiC体材料用于83K到673K的变温拉曼散射研究,能够得到变温的拉曼散射模。通过测量可以得到,随着温度的增长,不同的声子散射模的拉曼峰逐渐变小。运用声子频率的温度特性计算公式,对三片样品的三个声子模的峰位进行拟合能够得到很好的拟合结果。6H-SiC样品的纵光学声子模(LOPC)的拉曼位移像其他的拉曼模一样,随着温度的增加而变小。在较高的温度时所有的声子模明显展宽。