X射线双晶衍射研究LP－MOVPE生长的InGaAs／GaAs应变超晶格

用金属有机气相外延（ＬＰ－ＭＯＶＰＥ）生长了一系列具有不同应变、不同周期以及不同缓冲层的ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变超晶格．用Ｘ射线双晶衍射方法得到了样品的摇摆曲线．结合计算机模拟得到了样品的应变、组分等结构参数．对不同缓冲层的超晶格结构也进行了分析     

X射线双晶衍射研究LP—MOVPE生长的InGaAs／GaAs应变超晶格

用金属有机气相外延生长了一系列具有不同应变、不同周期以及不同缓冲层的ＩｎＧａＡｓ应变超晶格。用Ｘ射线双晶衍射方法得到了样品的摇摆曲线。结合计算机模拟得到了样品的应变、组分等结构参数。对不同缓冲层的超晶格结构也进行了分析。     

双晶衍射研究O2^＋注入Si

本文用双晶衍射给出了Ｏ＿２￣＋注入Ｓｉ的摇摆曲线．用Ｌｅｖｅｎｂｅｒｇ—Ｍａｒｇｕａｒａｔ法模拟实验曲线，根据ｘ射线衍射的运动学理论，计算了Ｏ＿２￣＋注入Ｓｉ后，晶格应变随注入深度、注入剂量和退火温度的变化．我们还给出了Ｏ＿２￣＋注入Ｓｉ的椭偏参数、△，并将它们换算成折射率ｎ．结果表明，Ｏ＿２￣＋注入Ｓｉ引起晶体微观结构的变化—晶格应变与晶体宏观光学性质—折射率的变化基本上一致．     

As^＋注入Si中的晶格应变

本文借助于双晶Ｘ射线衍射和椭圆偏光谱研究了注入能量为１６０ｋｅＶ,不同剂量６和不同退火温度（５００－７００℃）Ａｓ＾＋注入Ｓｉ的性质。用Ｘ射线衍射的动力学理论和多层模型拟 了双晶衍射的摇摆曲线,得到了晶格应变随深度的分布。     

热壁外延（HWE）制备PbTe／PbSnTe异质结和超晶格

本文于国内首次报导，利用简化的热壁外延（ＨＷＥ）装置在ＢａＦ＿２（１１１）衬底上生长了Ⅳ—Ⅵ族半导体单晶外延层，制备了ＰｂＴｅ／ＰｂＳｎＴｅ异质结和具有２０个周期的超晶格．测试结果表明，所制备的外延层的晶体结构完美，异质结具有良好的整流特性．通过Ｘ—光衍射求出了超晶格的周期．超晶格样品（２２２）衍射峰的卫星峰不对称，说明样品内有应变．     

Fe/Cu一维准周期磁性金属超晶格的结构

用磁控溅射法制备了Ｆｅ／Ｃｕ一维准周期磁性金属超晶格样品，并借助Ｘ射线衍射技术进行了结构研究，然后，仿照周期金属超晶格的研究方法，引入准周期调制函数，对实验结果进行理论处理，标定了各衍射主峰和卫星峰的指数，并计算了相应的衍射矢量值，对择优生长晶面间距的变化进行了计算，计算结果与实验结果相符．     

热壁外延（HWE）制造PbTe／PbSnTe异质结和超晶格

本文于国内首次报导，利用简化的热壁外延（ＨＷＥ）装置在ＢａＦ２（１１１）衬底上生长了Ⅳ－Ⅵ族半导体单晶外延层，制备了ＰｂＴｅ／ＰｂＳｎＴｅ异质结和具有２０个周期的超晶格。测试结果表明，所制备的外延层的晶体结构完美，异质结具有良好的整流特性。通过Ｘ－光衍射求出了超晶格的周期。超晶格样品（２２２）衍射峰的卫生峰不对称，说明样品内有应变。     

Mo/Si多层膜的制备及X射线衍射表征

采用磁控溅射方法制备Ｍｏ／Ｓｉ多层膜．通过小角Ｘ射线散射图证明该多层膜是原子水平的,界面清晰,与设计周期基本相同．通过Ｘ射线衍射方法检测了该多层膜的组成和结构,同时对Ｍｏ／Ｓｉ多层膜的位错密度等参数进行定量研究．结果表明,该超晶格的位错密度随周期厚度的减小而增大,晶粒尺寸随周期厚度的减小而减小     

苯热合成法制备强紫外光致发光a—SiOxCyHZ膜

用苯热合成法分别在２００ ℃、３００ ℃、４００ ℃下制得非晶ＳｉＯｘＣｙＨｚ 膜,在室温下观测到强的紫外光致发光,典型样品的发光强度可与多孔硅相比．实验中发现不同温度下生长的样品,其发光谱中均存在３４０ ｎｍ 发光峰,在４００ ℃生长的样品的发光谱中还出现了３８０ ｎｍ 的伴峰．对Ｘ射线衍射谱,Ｆｏｕｒｉｅｒ 变换红外吸收谱,Ｘ 射线光电子能谱,光致发光谱,及光致发光激发谱的分析表明,３４０ ｎｍ 的发光来源于氧化硅中的缺陷,而３８０ ｎｍ 的发光峰可能与材料中的ＳｉＣ和ＳｉＳｉ 键有关．     

Pr掺杂对Bi_2Sr_2Ca_(1-x)Pr_xCu_2O_y单晶结构的影响

采用自助熔剂法制备出Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ１－ｘＰｒｘＣｕ２Ｏｙ系列单晶样品,通过对样品的Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）实验的结构分析,利用对称反射和对称透射几何得到沿单晶ａ、ｂ、ｃ方向的多级衍射,由此可以得到晶格参数和调制周期。本文给出了Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ１－ｘＰｒｘＣｕ２Ｏｙ单晶的晶格参数ａ、ｂ、ｃ和调制周期ｓ随Ｐｒ掺杂量ｘ的变化,并讨论了这种结构细微变化的原因     

GaAs／Ge_xSi_（1－x）系统的电子能带结构

采用紧束缚方法计算了生长在ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金（００１）面上的应变ＧａＡｓ层以及生长在Ｓｉ（００１）面上的应变超晶格（Ｓｉ２）４／（ＧａＡｓ）４的电子能带结构。讨论了应变对电子能带结构的影响．     

GaAs／Ge_xSi_（1－x）系统的光学性质

采用紧束缚方法计算了生长在ＣｅｘＳｉ１－ｘ合金（００１）面上的应变ＧａＡｓ层的带间光跃迁振子强度，以及生长在Ｓｉ（００１）衬底上的应变超晶格（Ｓｉ２）４／（ＧａＡｓ）４的三次非线性光极化率．     

nSi／pSi1—xGex／nSi晶体管直流特性数值分析

采用一维有限差分方法,对生长在Ｓｉ（００１）衬底上的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变基区异质结双极晶体管（ＨＢＴ）的直流特性进行了数值分析,给出了高斯掺杂情形下,基区中不同Ｇｅ分布的Ｓｉ１－ｘＧｅｘＨＢＴ的共射极电流放大系数图、Ｇｕｍ－ｍｅｌ图和平衡能带图;与Ｓｉ双极同质结晶体管（ＢＪＴ）的直流特性作了对比,结果表明基区中Ｇｅ的引入有效地改善了晶体管的直流性能;其次对基区中Ｇｅ分布与ｐ型杂质在基区－集电区交界处的不一致进行了模拟,证实了基区杂质向集电区扩散产生的寄生势垒使集电极电流密度下降这一实验结果．     

应变超晶格(InxGa1-xAs)n/(GaAs)n(001)的电子结构和光学性质

用半经验的紧束缚方法ｓｐ３ｓ＊计算了薄层应变超晶格（ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ）ｎ／（ＧａＡｓ）ｎ（００１）的电子结构．给出了组份Ｘ为０．５３的超晶格（ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ）ｎ／（ＧａＡｓ）ｎ的带隙值随层厚ｎ的变化关系,以及超晶格（ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ）１２／（ＧａＡｓ）１２的带隙值随组份Ｘ的变化关系．在得到超晶格能量本征值和本征函数的基础上,计算了该超晶格系统的光学介电函数虚部,并与体材料ＧａＡｓ和体合金ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ的光学性质作了比较．计算结果表明,应变超晶格在较宽的能量范围有较好的光谱响应．     

HV/CVD Grown Relaxed SiGe Buffer Layers for SiGe HMOSFETs

High-vacuum/chemical-vapor deposition (HV/CVD) system was used to grow relaxed SiGe buffer layers on Si substrates. Several methods were then used to analyze the quality of the SiGe films. X-ray diffraction and Raman spectroscopy showed that the upper layer was almost fully relaxed. Second ion mass spectroscopy showed that the Ge compositions were step-graded. Transmission electron microscopy showed that the misfit dislocations were restrained to the graded SiGe layers. Tests of the electrical properties of tensile-strained Si on relaxed SiGe buffer layers showed that their transconductances were higher than that of Si devices. These results verify the high quality of the relaxed SiGe buffer layer. The calculated critical layer thicknesses of the graded Si1-xGex layer on Si substrate and a Si layer on the relaxed SiGe buffer layer agree well with experimental results.     

MOCVD Al_xGa_(1-x)N/GaN超晶格结构的界面与表面表征

采用掠入射X射线反射谱技术和原子力显微镜表面形貌技术对AlxGa1-xN/GaN超晶格结构的界面与表面进行了表征,将反射谱数据与X射线衍射结果结合获得了垒层组分及阱层宽度与界面粗糙度的关系.掠入射X射线反射谱的显著强度振荡与原子力显微镜所观察到的台阶流动形貌表明了平整的界面和表面的存在.研究发现,低Al组分(x=0.15)阱宽小的样品界面与表面粗糙度最小.     

GaAs(001)衬底上经双缓冲层生长的Hg_(1-x)Cd_xTe-HgTe超晶格结构

用 X-射线衍射测定了分子束外延 ( MBE)法生长的 Hg1-x Cdx Te- Hg Te超晶格样品在 ( 0 0 1 )附近的扫描徊摆曲线 ,并用动力学理论模拟计算出衍射曲线 ,实验曲线与理论计算基本上相符合 .由实验衍射曲线计算出的超晶格周期长度 ,阱 Hg Te层厚度及垒 Hg1-x Cdx Te层厚度与模拟计算的相一致 .用透射电子显微镜 ( TEM)对同一样品的横截面进行了分析 ,对 Cd Te/Zn Te/Ga As异质结界面失配位错的组态特征进行了研究 .证明用 Cd Te/Zn Te作为双缓冲层比单一的 Cd Te有较好的效果 .截面 TEM高分辨率明场象显示 Hg1-x Cdx Te- Hg Te超晶格的生长较为成功 ,界面较为平整 .由截面 TEM高分辨率明场象观测的周期长度与 X-射线衍射测定的结果相接近     

半导体材料特性和参数研究

提出超晶格(AlAs/GaAs)和应变超晶格（Gex-Si,InxGa1-xAs/GaAs)光伏效应的机理,测量了不同温度下的光伏谱,光伏曲线反映了台阶二维状态密度分布并观察到跃迁峰。计算了导带和价带子带的位置和带宽,根据宇称守恒确定光路迁选择定则,对路迁峰进行指认。研究了光伏随温度变化、激子谱峰半高宽随温度和阱宽的变化,讨论谱峰展宽机制中的声子关联,混晶组分起伏及界面不平整对线宽的影响。测量了元素和化合物半导体单晶材料的室温、低温下的表面光电压谱,推导了有关计算公式,计算得出电学参数（L、n0 、μ、S、W）、深能级和表面能级位置、带隙和化合物组分;分析了电学参数的温度关系;由双能级复合理论,研究了少子扩散长度与深能级关系,计算了深能级浓度和参数。在不同条件下研制了二氧化锡/多孔硅/硅（SnO2/PS/Si)和二氧化锡/硅（SnO2/Si),测量了它们的光伏谱,分析表明它们存在着异质结。当样品吸附还原性气体（H2、CO、液化石油气）时,光电压有明显变化,因此可做为一种新的敏感元件。分析了它们的吸附机理,计算了有关参数。     

XAFS在稀浓度体系和超细非晶态合金研究中的应用

详细地阐述了荧光和透射XAFS实验方法在凝聚态物质局域结构研究中的应用,利用掠入射表面敏感荧光XAFS,常规入射荧光XAFS,原位透射XAFS分别研究（Ge4/Si4)5超晶格的结构,Si晶体中Ga,Ge,As的结构,超细非晶态Ni70B30合金退火晶化过程的局域结构及变化。     

直接带隙Ge/Si_(1-x)Ge_x量子阱中激子态和带间光跃迁

利用有效质量近似和变分原理,对直接带隙Ge/Si1-x Gex量子阱中激子态和带间光跃迁进行研究.结果表明:直接带隙Ge/Si1-x Gex量子阱中带间光跃迁能、激子复合时间和基态振子强度依赖于阱宽和Si1-x Gex中Ge含量.当阱宽大于30nm时,跃迁能、激子复合时间、振子强度对Ge含量和阱宽的变化不敏感;基态线性光极化率随着Ge含量的增加而减小,同时光极化率峰值所对应的光子能量减小.