SiO_2／SiO界面能级位移光电发射的研究

芯层光电子能谱（ＸＰＳ）和价带光电子能谱（ＵＰＳ）是研究不同半导体之间界面价带落差的有效手段，由ＳｉＯ２／ＳｉＯ界面处的芯层和价带光电子能谱，我们确定ＳｉＯ２／ＳｉＯ界面能级落差为２．０ｅＶ，覆盖引起能带位移为０．９ｅＶ，同时发现ＳｉＯ和ＳｉＯ２中的化学组分是较复杂的。     

GaAs（100）面上气相淀积生长GaS钝化膜

用加热分解α－Ｇ２Ｓ３的方法在ＧａＡｓ（１００）表面上气相沉积了准单晶的ＧａＳ钝化膜。俄歇电子能谱深度分布测量表明,长成的膜与衬底间界面清晰。用紫外光电子能谱和低能电子能量损失谱结合的方法得到了完整的ＧａＳ／ＧａＡｓ异质结能带结构图,即价带偏移１．５ｅＶ,导带偏移０．３ｅＶ,界面附近存在０．４ｅＶ的能带弯曲。气相淀积方法简单实用,有希望发展成为ＧａＡｓ器件制作的有用工艺。     

碱金属夹层对半导体异质结能带偏移的影响

用光电发射的方法研究了碱金属夹层对Ｇｅ和Ⅲ－Ⅴ族半导体异质结形成和能带偏移的影响．实验表明，价带偏移（ΔＥｖ）与夹层厚度有关．０．５ＭＬＣｓ和１ＭＬＮａ可使Ｇｅ／ＩｎＰ（１００）及Ｇｅ／ＧａＡｓ（１００）的ΔＥｖ的值分别增加０．２０ｅＶ和０．１８ｅＶ．碱金属与衬底相互作用而引起的界面偶极矩的改变是导致ΔＥｖ改变的主要原因．     

SAG法Ba_（1－x）Sr_xTiO_3的介电性质

ＸＲＤ法分析和介电测量结果表明，ＳＡＧ法Ｂａ１－ｘＳｒｘＴｉＯ３（ｘ＝０、０．３、０．５和０．７）微粉和陶瓷的室温结构为立方相．其居里温度明显低于相应Ｂａ１－ｘＳｒｘＴｉＯ３晶体或常规工艺陶瓷的值，但居里温度仍随着Ｓｒ２＋含量的增加而线性下降．晶粒含杂质Ｆｅ３＋以及表面富钡可能使其晶格立方化，从而使居里温度下降以及三方－正交和正交－四方铁电相变消失．     

Gauss—Markoff和方差分量模型中LSE的一种新的相对效率

对Ｇａｕｓｓ－Ｍａｒｋｏｆｆ模型：Ｙ＝Ｘτ＋ｅ，ｅ￣（０，ο＾２Ｖ），Ｖ≥０，τ的ＬＳＥ的一种新的相对效率被提出来并得到了其下界，对方差分量模型：Ｙ＝Ｘτ＋ｅ，ｅ￣（０，ｍΣｉ＝１ο＾ｉＶｉ），Ｖ＝ｍΣｉ＝１Ｖｉ≥０，τ的ＬＳＥ的一种新的相对效率也被提出来并得到了独立于未知参数的下界。     

铀表面氧化层的X射线光电子能谱研究

通过用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）分析研究几种氧化铀的表面状况发现，在不同的氧化态，除Ｕ４ｆ峰有所偏移外，特征表现是其卫星峰存在明显的差异。经作者对不同铀氧化物的卫星峰、俄歇峰以及价带谱峰所作的较为详细研究表明，用Ｕ４ｆ的卫星峰、俄歇峰和价带谱能很好地解释ＵＯ２＋ｘ（ｘ的值在０．１￣１之间）相的存在，并且随着ｘ值的变化，这三个谱峰呈现规律性的变化。     

存在集中分布界面态的异质结的C—V特性研究

提出用高频Ｃ－Ｖ法测量半导体异质结中集中分布的界面态的能位位置的方法，并分析了测试温度以及由异质结的能带偏移所引起的载流子积累对测试结果的影响，有这一方法对ＧａＳ／ＧａＡｓ和ＺｎＳｅ／ＧａＡｓ两种异质结进行了测试，发现在这两种异质界面上均存在集中分布的界面态，其能级位置分别为Ｅｃ－０．４１ｅＶ，Ｅｃ－０．５１ｅＶ。     

Eu_（1－x）Sr_xFeO_（3－y）的~（57）Fe Mossbauer谱

报导Ｅｕ＿（１－ｘ）Ｓｒ＿ｘＦｅＯ＿（３－ｙ）（ｘ＝０．０～１．０）的固相反应法合成，测量了其Ｘ射线衍射及室温下的￣５７ＦｅＭｏｓｓｂａｕｅｒ谱。实验结果表明，Ｓｒ掺入了ＥｕＦｅＯ＿３晶格，结构变化与掺杂量密切相关。室温下￣５７ＦｅＭｏｓｓｂａｕｅｒ谱由一套反铁磁六线谱、一套顺磁双线谱和一套顺磁单线谱组成（Ｘ＝０．２，０．４，０．６）．处于立方相的Ｆｅ离子的ＩＳ介于Ｆｅ￣３＋和Ｆｅ￣４＋之间，可能参与电子跳跃。     

LaH分子基态X^1∑^＋的量子力学计算

有考虑相对论有效原子实势近似下,用Ｇ９４Ｗ程序的ＱＣＩＳＤ方法计算了ＬａＨ分子基态Ｘ＾１∑＾＋的Ｍｕｒｒｅｌｌ－Ｓｏｒｂｉｅ解析势能函数及其对应的平衡几何与光谱参数,计算得到的Ｒｅ,Ｄｅ,Ｂｅ,ｃｅ,ωｅ和ωｅｘｅ的理论计算值分别为：０．２１２５ｎｍ,２．６２３ｅＶ,３．７３３３,０．０７２３,１４６１．７２和２１．３８３（ｃｍ＾－１）,该结果与实验数据及理论数据符合得比较好。     

SmAlGe结构中的Al—Ge共价成键网络

用电弧熔炼法合成ＳｍＡｌＧｅ，以单晶Ｘ射线衍射法测定晶体结构．晶体学及结构修正参数：化学式ＳｍＡｌＧｅ，Ｍｒ＝２５０．０，正交晶系，ＬａＰｔＳｉ类型，（１０９）Ｉ４１ｍｄ，ａ＝０．４１９５７（３）ｎｍ，ｃ＝１．４５８８（２）ｎｍ，Ｖ＝０．２５６７９（４）ｎｍ３，Ｚ＝４，Ｄｘ＝６．４６４ｇ／ｃｍ３，μ＝３５．２７ｍｍ－１（λＭｏＫ＝０．０７１０７ｎｍ），Ｆ（０００）＝４２８，Ｔ＝２９６Ｋ，对于１２个最小二乘修正参数和１２０个独立可观察衍射点Ｒ＝０．０３０，ｗＲ＝０．０２５．此化合物中主要是Ａｌ－Ｇｅ的共价结合并形成三维网络，经典极限情况下结构式可写成Ｓｍ３＋Ａｌ２－Ｇｅ１－，可称为“ｍｅｔａｌｉｃＺｉｎｔｌｐｈａｓｅ＂．而ＹＡｌＧｅ中Ａｌ－Ｇｅ准二维网络为共价到金属结合过渡，几何堆积因素占了很重要地位．     

Ca(100)表面芯态本征能位移的理论研究

用基于局域密度泛函近似的全电子线性缀加平面波（LAPW）薄膜方法计算了由7层面心立方Ca(100)原子面构成的系统的电子结构,给出了各类原子的Muffin-Tin(MT)球内不同轨道的价电子数、层投影价带态密度及3d、4s和4p带的重心位置。计算结果表明,表面原子的芯态本征能要比中心层原子的低0.56eV左右,可认为是表面层类s、类p电子外泄和表面原子3d带因配位数减少而窄化的共同结果。     

萘分子最高占据轨道和次最高占据轨道的电子动量谱学研究

利用高分辨率的第三代电子动量谱仪研究了萘(C10H8)分子的最高占据轨道1au和次最高占据轨道2b3u的电子动量谱,给出了外价轨道的电离能谱信息.实验在非共面对称几何条件下完成,入射电子的能量为1500eV加结合能.通过Hartree-Fock和密度泛函方法计算得到了萘分子1au和2b3u轨道的动量谱,理论与实验结果在低动量区(p<0.25a.u.)以外符合很好,低动量区的上翘现象应缘于扭曲波效应,将在下一步实验中证实这一推断.     

理论研究半金属TiB2的电子结构和光学特性

为了系统地分析半金属TiB₂的能带结构及光学特性，采用密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法，计算分析了TiB₂的电子结构及光学特性。能带结构表明TiB₂具有直接带隙宽度为0.388 eV的半金属材料，在费米能级附近，态密度的价带主要由Ti的3p价电子和B的2p价电子起作用，导带由Ti的3d价电子起主要贡献。从获得的光学特性参数发现在光子能量为0.73 eV处，Ti的4s3p和B的2p电子发生共振，复介电函数的峰值主要出现在低能区，材料对紫外光的最大吸收系数为4.03×10⁵cm^-1。本研究得到的光学特性参数在光电子器件、微电子和紫外探测器等制作方面有着较好的参考作用。     

从三元黄铜矿结构CuM（M=In,Ga）X2（X=Se,S）到CuIn0.5Ga0.5Se2的价电构、熔点和光电性能的关联性分析

应用＂固体与分子经验电子理论＂（Empirical Electron Theory,EET）系统地研究了三元黄铜矿结构CIGS的价电子结构,以此为基础分析了CIGS（Cu（In,Ga）（Se,S）2）的熔点和光吸收性质.计算结果和实验值符合的很好,计算得到Cu的3d电子与In,Ga的s电子杂化后的跃迁可以使CIGS吸收光子.CuInSe2的禁带宽度在1–1.16eV之间,CuGaSe2的禁带宽度在1.54–1.74eV之间,CuInS2的禁带宽度在1.4–1.61eV之间,CuGaS2的禁带宽度在2.36–2.44eV之间.用球磨、退火的方法得到CuIn0.5Ga0.5Se2单相,通过XRD得到晶体结构,差热分析得到熔点.根据晶体结构和熔点,用EET计算得出CuIn0.5Ga0.5Se2吸收光子的能量主要分布在1.17–1.56eV之间,禁带宽度接近较小值.黄铜矿结构的CIGS都可以吸收紫外光,其中CuInSe2的吸收效率最高,主要吸收峰在紫外区,CuGaSe2吸收紫外光的效率最低.     

基于密度泛函理论的NiAs型MnTe第一原理计算

运用MaterialsStudio 6.0程序CASTEP软件包建立NiAs型MnTe单胞和1×1×10的超胞模型,采用GGA-PBE-TS近似,得出能带结构和态密度曲线。NiAs型MnTe为间接能隙窄带半导体,带隙为0.843eV;MnTe单胞的下价带在-12.5~-10.5eV,是一条二重简并带。在-6~-3.5eV和0.8~2.6eV主要由Mn原子的d态电子贡献,该Mn原子的d电子的有效质量较大,导致强的电子局域性;MnTe1×1×10超胞的帯隙为0.623eV,下价带位于-13~-11eV,对比单胞略微下移;在上价带和导带区域,MnTe超胞d态电子的能带和态密度都比MnTe单胞的变化平稳,整体形成较宽的赝能隙,说明Mn离子的共价性较强。     

LaTi0.8Li0.2O3的高温高压合成及表征

利用高温高压合成方法合成一种新的具有混合价态的钙钛矿氧化物LaTi0.8Li0.2O3.XRD测量表明,样品为单相的立方结构.EPR测试表明,Ti离子为+3、+4混合价.IR测量表明,B-O键伸缩振动谱带没有发生劈裂.高温高压可以改变Ti离子的价态.     

锰表面和氧气及二氧化碳反应的电子能谱研究

用XPS和UUP法,通过Mn2p_2~3、O_(1s)和C_(1s)及X射线诱导的MnLMM Auger谱图的变化,研究了Mn的清洁表面与O_2及CO_2的反应.在室温下把Mn暴露于O_2中,530.1eV的Ols峰逐渐增强,同时Mn~0 2p逐渐峰代替了Mn~0 2p峰,X射线诱导的Auger峰明显减弱且L_3M_(23)M_(23)和L_3M_1M_(23)峰最终消失.由O_(1s)峰计算所得的表面氧浓度与~lj Mn2p及MnLMM的改变相对应,由此表征了Mn的氧化态.CO_2在清洁Mn表面分解为O~(2-)、C、CO_3~(2-)和CO 上述Mn与O_2及CO_2的反应也由UPS得以证实.     

Ce1-xLaxO2-δ（x=0.05-0.50）固溶体的合成与性质研究

利用溶胶-凝胶法合成了固溶体Ce1-xLaxO2-δ,通过粉末X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、Raman谱和交流阻抗谱系统研究了固溶体Ce1-xLaxO2-δ的结构和输运性质.X射线衍射表明,在0.05≤x≤0.50时,形成了单相立方萤石结构固溶体;Raman光谱测试表明,固溶体中氧缺位含量随掺杂量增加而增大;阻抗谱分析表明,低价稀土离子掺杂使固溶体Ce1-xLaxO2-δ的导电率得到很大提高,x=0.10时导电率达到最大值σ700℃=3.84×10^-2S/cm,σ800℃=8.21×10^-2S/cm,导电活化能为Ea=0.73 eV.     

天然针铁矿与合成针铁矿半导体性能对比

利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、X射线荧光光谱仪、X射线吸收谱与发射谱仪、光电子发射谱仪,首次对天然针铁矿与合成针铁矿样品开展了矿物学和半导体性能的对比研究。测试结果表明,天然针铁矿样品中混有少量石英颗粒,且针铁矿晶体中存在Al替代现象,Al掺杂比例为1. 16wt%～3. 23wt%。天然针铁矿禁带宽度为2. 25 eV,小于合成针铁矿2. 55 eV的带隙宽度。绝对真空能级下,天然针铁矿的价带位置为-5. 06 eV,相对于合成针铁矿有所抬升(-5. 38 eV),推测是由于Al元素替代导致在天然针铁矿价带引入Al-2p轨道成分所致。室内甲基橙降解实验结果表明天然针铁矿光催化降解甲基橙的效率(67. 2%)要高于合成针铁矿(50. 6%),表明天然针铁矿具有更好的光催化活性。天然针铁矿相较于合成材料而言具有储量高、价格低、光响应范围宽广等特点,研究结果可为进一步拓展其在材料领域的应用提供理论基础。     

金属Rb掺杂Alq_3的电子结构及其退火与氧化行为

利用同步辐射光电子能谱实验技术研究了活泼金属铷原子掺杂8-羟基喹啉铝(Rb-Alq3)薄膜的电子结构以及低温退火与氧化行为,结果表明铷和Alq3分子发生显著反应,电子从金属原子转移到Alq3的LUMO轨道,形成活泼金属/有机接触中典型的带隙态,结合能位于1.2 eV.在低温退火后,Rb-Alq3的价带往高结合能端整体位移0.1 eV,真空能级保持不变,带隙态仍然可辨;深度氧化后,带隙态消失,最高占据态(HOS)基本回到退火氧化处理前的位置,但真空能级抬高了近1 eV.Rb-Alq3氧化后的最小电离势增大了约1 eV,而纯净Alq3薄膜只增大0.05 eV左右.