半导体光电结构材料及其应用

半导体光电结构材料广泛应用于信息、照明、交通、能源、医疗、军事等领域.介绍了厦门大学近年来在半导体光电结构材料研究的进展,着重介绍高Al组分AlGaN、高In组分InGaN、GaN基半导体、Si基半导体、ZnO基半导体等结构材料研发中所取得的进展及其在大功率LED、紫外LED、激光器、探测器、太阳能电池等光电器件中的应用.     

半异体形变势及其应变层异质结带阶

采用一种只计算体材料的能带、带阶参数和形变势就能预言不同应变情况下的应变层异质结带阶的方法，并通过ＩｎＰ／ＩｎＡｓ、ＩｎＰ／ＧａＰ、ＧａＡｓ／ＩｎＡｓ、ＧａＰ／ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ／ＩｎＡｓ等应变层异质结在不同应变情况下的价带带阶计算，并证实了该方法的实用性。     

哥德巴赫猜想的证明

作者利用数学归纳法对哥德巴赫猜想进行了证明。这里发表的是该文的证明提纲。本提纲包括五个基本方程式:即方程式1代表大于4的偶数数列;方程式2是一特殊数列,它既可用来计算奇数,又用以参加“是否奇素数”之计算;方程式3代表奇数数列;方程式4是奇素数判别式;方程式5表明任一偶数都可用两奇数之和表示。最后,概要地说明哥德巴赫猜想的证法。     

AlN薄膜的椭圆偏振光谱模型研究

采用椭圆偏振光谱对MOCVD生长的AlN薄膜在波长430~850 nm的光学参数进行了测量.通过建立不同的物理和色散模型,分别考察了薄膜表面和界面的椭偏效应.拟合结果表明,AlN薄膜的物理模型在引入表面层后,两类色散模型拟合的数据均与椭偏光谱实验数据吻合得很好.进一步考虑界面层所拟合的结果显示,界面层对Lorentz色散模型的影响较小,并且,其拟合所得AlN薄膜厚度与扫描电镜所测厚度一致,因此,认为仅含表面层的Lorentz色散模型更简单实用.     

GaN薄膜光学常数的椭圆偏振光谱研究

采用椭圆偏振光谱法,在1.5~6.5 eV光谱范围研究了纤锌矿结构GaN外延薄膜.通过物理模型建立和光谱拟合得到了GaN外延薄膜的厚度和光学常数.所得厚度值与扫描电子显微镜测量的结果相差仅为0.4%.表明所采用的模型和Cauchy吸收色散表式适用于GaN薄膜.进一步采用四相逐点拟合算法得到更全面更准确的GaN薄膜光学常数.     

具有缺陷态的二维光子晶体通讯波长滤波器的结构优化设计

采用平面波展开法分别模拟设计了理想和带有点缺陷与线缺陷的二维光子晶体能带结构;进一步构建具有点缺陷和线缺陷联合结构滤波器,通过改变介质折射率、介质柱半径和背景材料折射率,使点缺陷的滤波中心波长处于光子晶体禁带中的1.31和1.55μm两个主要通迅波长.同时,采用时域有限差分算法模拟滤波器的传播和滤波频谱特性,结果显示,该结构滤波器的滤波频谱中心波长刚好分别位于1.31和1.55μm,透射峰尖锐,显现出优良的滤波特性.     

二维磁性纳米结构材料的Monte Carlo模拟

运用Monte Carlo模拟方法，通过分折系统自旋序参数与温度的变化关系了解纳米结构材料磁性的特征．计算模拟结果表明，磁性纳米材料具有比同等大小和平均密度的单晶低的居里温度，且在相变过程中往往会出现一些亚稳态．研究结果提供了一种解析金属纳米结构材料特性的重要方法．     

Schottky势垒中的电中性能级、平均键能和费米能级

基于第一原理赝势能带计算。采用电中性能级和平均键能方法计算了7种不同半导体的Schottky接触势垒高度，结果表明2种方法都可用于计算金属-本征半导体的接触势垒高度。文中用于确定接触势垒高度的“本征半导体基态费米能级EF^S,i”不同于半导体物理中所指的“本征费米能级Ei”．n型半导体接触势垒、p型半导体接触势垒和本征半导体势垒，三者在接触界面附近的费米能级都是“钉扎”于本征半导体基态费米能级EF^S,i，是此三者的接触势垒高度大致相同的原因。     

高Al组分AlGaN基紫外LED结构材料

采用金属有机物气相外延(MOVPE)技术在c面蓝宝石衬底上,引入脉冲原子层外延技术,制备了一系列表面平整度较高的高Al组分AlGaN基异质结构外延片.并采用电子束金属蒸镀技术及优化热退火方法,获得了良好的欧姆接触电极,进一步将外延片制备成LED管芯.通过对量子结构有源层量子阱混晶组分的设计和调整,掌握并实现了主波长260～330 nm紫外LED结构材料的制备.     

AlGaN基紫外激光器超晶格p型注入层研究

AlGaN基紫外激光器(LD)已被广泛应用于生物、化学等领域,但目前还存在着诸如自发极化效应强烈、载流子注入效率低等问题,因此对于该类型LD的研究和改良十分重要.本文参考相关文献实验样品结构,采用PICS3D仿真软件,对不同结构的AlGaN基电注入边发射紫外LD进行仿真计算,在实验样品基础上提出了具有更加优异光电性能的...