Si—GaP（110）异质结的理论研究

用自洽的半经验紧束缚方法，定域电荷中性条件和散射理论方法研究了Ｓｉ－ＧａＰ（１１０）异质结，得到了主要结果是：ＧａＰ和Ｓｉ表面有相似的电子特性：由此构成的界面只显示了弱的相对于相应体的相互作用的微扰；在Ｓｉ／ＧａＰ（１１０）界面有不同于其他异质结的、由Ｓｉ－ＧａＰ界面态引起的界面势；两个半元限晶体构成的ＳｉＧａＰ（１１０）异质结的能带偏移为０．４３ｅＶ。     

Si－GaP（110）异质结形成过程中能带偏移的变化

用自洽的半经验紧束缚方法、定域电荷中性条件和散射理论方法研究了Ｓｉ—ＧａＰ（１１０）异质结形成过程中的能带偏移变化·能带偏移在第１层Ｓｉ覆盖在ＧａＰ（１１０）衬底上后即已形成，并随Ｓｉ覆盖层厚度而增加，至约５、６层后趋于最终值．     

Si—GaP（110）异质结形成过程中能带偏移的变化

用自洽的半经验紧束缚方法，定域电荷中性条件和散射理论方法研究了Ｓｉ－ＧａＰ（１１０）异质结形成过程中的能带偏移变化，能带偏移在第１层Ｓｉ覆盖在ＧａＰ（１１０）衬底上后即已形成，并随Ｓｉ覆盖层厚度而增加，至约５、６层后趋于最终值。     

Si／GaP（111）界面生长及其形成过程

研究用电子束蒸发方法把Ｓｉ淀积在ＧａＰ表面的界面生长过程。用ＸＰＳ在线测量Ｓｉ／ＧａＰ（１１１）界面形成过程中各原子芯能级的移动趋势来研究界面原子间的成键情况；借助Ｇａ３ｐ峰强随Ｓｉ覆盖厚度的变化确定Ｓｉ的生长模式。还用ＬＥＥＤ监测Ｓｉ生长时的表面结构状态。     

a—Si／c—Si异质结太阳能电池制造中的技术分析

应用数值模拟方法计算ｐ（ａ－Ｓｉ：Ｈ）／ｎ（ｃ－Ｓｉ）异质结和ｐ（ａ－Ｓｉ：Ｈ）／ｉ（ａ－Ｓｉ：Ｈ）／ｎ（ｃ－Ｓｉ）结－异质结太阳能电池的电场强度分布，指出异质结电池制造中对ａ－Ｓｉ：Ｈ膜厚的选择，进而对嵌入本征ｉ（ａ－Ｓｉ：Ｈ）层的结－异质结太阳能电池设计进行分析并讨论其稳定性     

Ar^＋离子注入对Ge／GaAs（100）异质结能带偏离影响的XP…

用Ｘ光电子能谱（ＸＰＳ）方法研究了界面特性和Ｇｅ／ＧａＡｓ（１００）异质结的能带偏离关系。实验表明，当在清洁的ＧａＡｓ（１００）表面生长Ｇｅ异质结时，其价带偏离（△Ｅｖ）与界面特性无关，而在Ａｒ离子注入的ＧａＡｓ（１００）表面上生长的Ｇｅ异质结，其价带偏离与Ａｒ＾＋离子的浓度分布有关。     

Ge,Si的形变势及其应变层异质结的带阶

采用从头赝势能带计算方法研究了（００１）界面应变对Ｇｅ、Ｓｉ能带结构、平均键能和带阶参数的影响．计算了相应的形变势，并利用形变势的研究结果，采用平均键能方法计算了Ｇｅ／Ｓｉ应变层异质结在不同生长厚度ｈ（或平行晶格常数ａ∥）情况下的价带带阶和导带带阶．     

P-GeSi/P-Si探测器的研制

采用ＭＢＥ法在Ｓｉ衬底上生长ＧｅＳｉ异质结,制成ＧｅＳｉ／Ｓｉ异质结探测器。测得其反向击穿电压为１５Ｖ左右,光响应为０．５ｍＡ     

用XPS测量ZnS0.8Te0.2／GaP半导体异质结的价带偏移

应用Ｘ射线光电子能谱(ＸＰＳ）对分子束外延生长的ＺｎＳ(０．８)Ｔｅ(０．２)／ＧａＰ半导体异质结进行直接法测量，得其价带偏移值为１．５ｅＶ；采用芯态能级技术法测量，得其价带偏移值为１．４５ｅＶ在测量误差范围内，两种方法测得的结果相一致．     

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。     

Si低指数面氢吸附稳定性第一性原理研究

利用局域密度近似第一性原理方法,研究了氢在Si低指数面(100)、(110)、(111)上的吸附结构.用两种不同的势(US-PP和PAW)对Si晶格常数优化,计算表明两种势对Si晶格常数的影响较小(仅为0.002 nm).US-PP势总能计算表明:对于Si体系,清洁Si表面的(111)面最稳定;随氢环境的改变(氢化学势的不同),表面稳定结构也随着变化,与实验结果相一致.     

An investigation on terahertz response in electro-optic crystals excited at 1.03 lm wavelength

We theoretically investigate terahertz(THz)emission and detection from h110i-oriented electro-optic(EO) crystals adapted for Yb-doped femtosecond pulse laser.According to the principles of phase-matching condition, the dispersion relation between optical velocity and THz pulse,THz absorption spectra, and coherence lengths of CdTe, GaP,and GaAs crystals below the phonon resonant frequency are calculated correspondingly. The optical rectification and EO sampling process of above crystals with the same thickness of0.1 mm are simulated. As a consequence, we found that the optimal emission frequency of CdTe is at 2.65 THz, however,it reaches 6.56 THz of GaAs and 4.77 THz of GaP. With the help of frequency response function, the calculated cut-off frequency of CdTe is only 3.45 THz, while GaAs and GaP achieve 7.15 and 6.37 THz correspondingly. Finally, the EO sampling sensitivity of GaAs is higher than CdTe and GaP when the crystal's thickness exceeds 1.58 mm. The strong THz absorption of CdTe saturates distinctly the EO sampling sensitivity with its thickness increasing.     

An investigation on terahertz response in electro-optic crystals excited at 1.03 μm wavelength

We theoretically investigate terahertz （THz） emission and detection from （ll0）-oriented electro-optic （EO） crystals adapted for Yb-doped femtosecond pulse laser. According to the principles of phase-matching condition, the dispersion relation between optical velocity and THz pulse, THz absorption spectra, and coherence lengths of CdTe, GaP, and GaAs crystals below the phonon resonant frequency are calculated correspondingly. The optical rectification and EO sampling process of above crystals with the same thickness of 0.1 mm are simulated. As a consequence, we found that the optimal emission frequency of CdTe is at 2.65 THz, however, it reaches 6.56 THz of GaAs and 4.77 THz of GaP. With the help of frequency response function, the calculated cut-off frequency of CdTe is only 3.45 THz, while GaAs and GaP achieve 7.15 and 6.37 THz correspondingly. Finally, the EO sampling sensitivity of GaAs is higher than CdTe and GaP when the crystal＇s thickness exceeds 1.58 mm. The strong THz absorption of CdTe saturates distinctly the EO sampling sensitivity with its thickness increasing.     

Si基底上不同厚度TiO2薄膜表面光伏特性研究

在p-型Si片基底上通过甩膜焙烧形成不同厚度的锐钛矿型TiO2薄膜,发现不同厚度薄膜的表面光伏特性差别很大,随着多次扫描光伏响应变化也不同.在TiO2膜很薄的情况下,Si与TiO2分别表现各自的光伏特性,说明上层TiO2薄膜对界面态的影响小;随着TiO2膜厚度的增加,其对界面态的影响增强,表现为界面主导的光伏响应.进一步的实验表明,上层薄膜的电荷密度大时,对界面态的影响强,光电压谱上明显表现出界面的作用;而当上层薄膜的电荷密度足够小时,对界面态的影响弱,使得组成界面的物质表现各自的光伏特征.实验同时表明表面光伏技术对表面和界面均敏感,控制适当的条件可以得到表面主导或界面主导的光伏响应特征.     

RF磁控溅射法在Si衬底上生长ZnO薄膜界面的XPS研究

采用RF磁控溅射方法在Si衬底上生长ZnO薄膜. XRD测量结果表明, ZnO薄膜为c轴择优取向生长的. 对ZnO薄膜进行了XPS深度剖析及测试. 测试结果表明, 在未达到界面时ZnO均符合正化学计量比, 是均匀的单相膜, 表明该方法具有较好的成膜特性. 在界面处, Zn的俄歇修正型的化学位移及俄歇峰峰型的变化、 Zn_2p3/2与Zn_LMM峰积分面积比值的变化、 Si_2p峰 的非对称性, 均表明Si与ZnO的界面处有明显的成键作用. 在界面处, n型Si反型为p型.     

基于FIB和TEM的纳米材料中界面分层破坏的实验方法研究与应用

本文针对三维尺寸均处于纳米量级的材料与结构中常见的界面分层破坏问题,利用聚焦离子束技术(FIB)和透射电子显微镜(TEM)开发设计了一套研究纳米材料中界面端部裂纹启裂行为的实验方法.采用FIB成功从宏观多层薄膜材料(硅/铜/氮化硅,Si/Cu/SiN)中切割制备出了由硅基体(Si)和200 nm厚铜薄膜(Cu)及1000 nm厚氮化硅层(SiN)构成的纳米悬臂梁试样.利用高精度微小材料加载装置,在TEM中对该试样进行加载实验,并原位观测了不同试样中Cu/Si界面端部裂纹启裂的行为.通过对启裂瞬时Cu/Si界面上临界应力分布的有限元分析发现,不同尺寸试样中的界面上法向应力与剪切应力均集中在距界面端部100 nm的范围内,且临界法向应力远大于剪切应力.对应力分布的进一步分析则发现,距界面端部5 nm区域内的法向应力场控制着Cu/Si界面的分层破坏过程,可用于表征界面分层破坏的局部控制准则.     

Mg-Li合金界面结构及合金化效应的第一性原理研究

利用第一性原理中的DFT理论,研究了Mg/Li界面的能量和电子结构,讨论了替位型掺杂的元素Zn、Al、Si、Ca在Mg/Li界面处的作用。结果表明,合金化元素Zn、Si、Al替换界面处Li原子后,均可提高Mg/Li界面的结合能力,使得界面更加稳定。同时,研究了Mg/Li界面体系的总能量、界面面积、电荷密度以及应力-应变曲线,表明了Zn、Si、Al可改善Mg/Li界面的结合能力,它们由强到弱为:Zn,Si,Al。另外还探讨了合金化元素的强化机理。     

Ag在Si(001)-(2×1)表面化学吸附的第一性原理研究

用紧束缚下的Muffin-tin轨道线性组合方法研究了0.5个单层Ag原子在Si(001)-(2×1)表面的化学吸附.计算了Ag原子在不同位置时吸附体系的能量.结果表明,Ag原子在cave位时吸附最稳定,在Ag/Si(001)界面不存在Ag-Si混合层,Ag/Si(001)界面为突变界面.同时对电子转移情况和层投影态密...