HgS高压载流子行为研究

利用金刚石对顶砧装置测量了高压下β-HgS的电导率和霍尔效应,并对其压力作用下的载流子行为进行系统研究.实验结果显示,β-HgS在经历每个相变的同时都伴随着电导率和载流子行为的突变.闪锌矿结构相的β-Hg S电导率随压力增加而减小是由载流子浓度和迁移率共同作用的结果,而盐岩矿相的β-HgS的电导率随压力的增加而增加主要是由载流子浓度增加所导致的,并发现在14.6~25.0 GPa范围内是朱砂相和盐岩矿相的两相共存区间.     

过量镁掺杂的p-GaN的变温霍尔效应研究

利用变温霍尔效应研究了过量镁掺杂p-GaN样品空穴浓度随温度变化以及迁移率与掺杂浓度的关系,指出了过量镁掺杂引起位错密度的增加是导致空穴载流子浓度随掺杂浓度增加而减少的主要原因.尽管适当增加镁的掺杂浓度可以提高样品中空穴的迁移率,但是超高的重掺杂将会导致样品中的空穴浓度和迁移率同时急剧下降.     

N型锑化铟的电导率,霍尔效应和横向磁阻效应

在77-400°K的范围内,测量了N型InSb的电导率和霍尔系数.从结果的分析中,给出电子迁移率、禁带宽度和本征载流子浓度.在三个固定的温度下,在磁场强度500-8000G范围内,测量了霍尔系数和横向磁阻随磁场强度的变化,并对得到的结果进行了解释.     

霍尔效应测试的系统误差分析

使用霍尔效应测试薄膜样品的电学性质,可获得样品的电阻率、有效载流子浓度、迁移率等性质;但由于计算公式及仪表测试精度的影响,测试得到的结果存在无法避免的误差。该文分析了范德保法测试和霍尔效应测试由于计算公式和测试仪表精度产生的系统误差,由此获知测试结果的误差。     

化学镀Zn对n型Bi2Te2.4Se0.6合金热电性能的影响

为了研究化学镀Zn对n型Bi2Te2.4Se0.6材料的热电性能的影响及作用机制,采用化学镀法制备n型Zn/Bi2Te2.4Se0.6纳米粉体,并结合放电等离子烧结烧制成块体材料,n型Zn/Bi2Te2.4Se0.6热电材料的Seebeck系数(SS)提升,热导率显著降低,其中0.15％Zn/Bi2Te24Se06的热导率最低,在371 K达到最小值0.74 W/(m·K),这是由于载流子浓度的降低引起电子热导减小,以及第二相和晶界增多引起声子散射造成晶格热导降低.结果表明,0.15％Zn/Bi2Te2.4Se0.6的热电优值(ZT)有很大的提升,在421 K达到1.06.     

MoO_3高压电输运性能研究

利用DAC原位测量技术,研究了Mo O3电阻率和高压阻抗随压力的变化规律.电阻率在10.6 GPa和20.8 GPa时出现不连续变化,对应着Mo O3由正交相到单斜相(P21/m)再到单斜相(P21/c)的结构相变.压力低于10.6 GPa时,电阻率随着压力的增大而减少;单斜相(P21/m)的电阻率随压力增加而增加;压力高于20.8GPa时,电阻率随压力增加而减小.通过拟合复阻抗谱,得到了晶粒电阻随压力的变化规律.晶粒电阻在10.6GPa出现不连续变化,对应着Mo O3由正交相到单斜相(P21/m)的结构相变.正交相晶粒电阻随着压力的增大而减少.     

AgI的高压电学性质

利用在金刚石对顶砧上集成的微电路, 高压原位测量了AgI的电导率, 实验观察电导率随压力的变化规律, 并在不同压力下, 测量了岩盐相结构AgI的电导率随温度(293~443 K)的变化关系, 实验结果表明, ln(σT)与10³T^-1近似呈线性关系. 计算了传导离子浓度和Frenkel缺陷扩散的激活能, 并测量了KOH型结构AgI的电导率与温度和压力间的关系, 得到压力高于20 GPa时的能隙与压力关系.      

n型GaN薄膜输运性质与发光研究

系统研究了掺Si的n型GaN的表面形貌、电学性质和光学性质。GaN薄膜采用金属有机化学气相沉积系统（MOCVD）制备,通过选择不同掺杂流量的siH4,使n型载流子浓度变化范围为3×10^16-5．4×10^18cm^-3。原子力显微镜研究发现随掺杂浓度的增加样品表面形貌变粗糙,表面位错坑密度增加,表明了晶体质量下降。变温霍尔效应获得载流子浓度随温度的变化曲线（n-1/T）,拟合得到不同Si掺杂量下,Si杂质在GaN中的电离激活能在12～22meV之间变化,它是施主波函数的相互作用增强所造成。通过研究迁移率随温度（μ-T）的关系曲线,认为载流子输运过程受不同温度下的散射机制影响。光致发光谱研究了室温下GaN薄膜带边发光和黄带,发现带边发光峰的移动是伯斯坦-莫斯效应和能带重整化效应共同作用的结果,并拟合得到了能带收缩效应系数-1．07×10^-8eV／cm,指出黄带的产生和变化与不同Si掺杂浓度下Ga空位的浓度相关。     

掺锡纳米α-Fe2O3的高温霍尔测量

采用恒pH值共沉淀法 ,制备了掺锡 5mol%的纳米α -Fe2 O3 粉体 .运用霍尔效应的原理 ,在低真空、高温 (390～ 5 40K)下用直流法测量了该α-Fe2 O3 压片的霍尔电压与电阻 .数据表明在该实验条件下α -Fe2 O3 的导电类型为n型 ,载流子浓度随温度的升高而逐步升高 .在低温区 ,数据表征的能量为 0 .18eV ,可能由深杂质能级引起 .高温区 1.7eV的表征能量 ,与Fe2 O3 的禁带宽度的一半相符 .迁移率随温度的变化关系表明 ,在低温区杂质对载流子的散射是主要因素 ,高温区晶格散射成为主要因素     

MOS器件的热载流子效应

热载流子效应产生的原因，首先是在沟道强电场中形成迁移率偏低的热载流子，然后由于碰撞电离而使热载流子大量增加。热电子和热空穴能够越过界面势垒向栅氧化层发射。进入栅氧化层的热载流子，或者穿透氧化层，或者造成随时间而增加的界面态，或者造成载流子陷阱。热电子或热空穴也可以受结电场的作用而进入衬底。抑制热载流子效应的方向，一是在沟道两侧制作轻掺杂区，以降低沟道电场强度；二是对栅氧化层进行氮化处理和提高氧化温度，以改善氧化层的质量，增强抗热载流子效应的能力。