立方砷化硼载流子迁移率的精准测量

<正>半导体是指常温下导电能力介于导体和绝缘体之间的材料.半导体材料广泛应用于集成电路、电子信息、照明、太阳能发电等领域. 19世纪30年代,法拉第首次发现硫化银的电阻随着温度的升高而降低,对半导体材料的研究就此发端. 20世纪40年代,贝尔实验室实现了半导体单晶的提纯精炼,导致了硅和锗半导体的大量实际应用.     

需要寻找新型半导体材料

世界上具有半导体性质的物质的种类非常多,但是已經在半导体技术上得到广泛应用的却只有极少数的几种。是不是說这极少数的几种半导体已经令人非常滿意了呢?不是的。例如制造晶体管时最常使用的锗,它就是一种希有元素,提取起来很是费事。又例如另一种在制造晶体管时大量使用的元素硅,它虽然到处都有,然而提純又很不容易。当然,锗和硅的性能都很好,但是在使用上都有一定的限制。由此可見,为了滿足今后对半导体材料愈来愈广的需要,我們必須侭可能地去探寻一些丰产的、易于提纯的、具有各种特殊性能的半导体材料。     

聚甲亚胺类新导电高聚物的电子性质

聚甲亚胺(PAM)作为一类新的有机导电聚合物而引起人们的关注.其在航天技术中、能量储存和转换器件、电池正负极、半导体材料等方面有着广泛的应用前景.最近,人们选择有效的合成方法,得到多种不同结构的聚甲亚胺高聚物:+R—HC=N—R~1—N=CH为其中典型的一类,它的实验电导率已超过10~(-2)Q~(-1)·cm~(-1).杂原子在主共轭链上的引入,不仅增加了高分子结构的多样性,同时也将改变原高聚物的部分性能(如可溶性、空气稳定性等),     

高迁移率聚合物半导体材料

作为有机场效应晶体管的重要组成部分,有机半导体材料对器件性能有着重要的影响.相对于小分子半导体材料而言,聚合物半导体材料因其具有更容易溶液加工、适用于室温制备等优势,得到了研究者的广泛关注和研究.从20世纪70年代至今,聚合物半导体材料及其光电器件均得到了突飞猛进的发展.经过研究者们的不断探索创新,各种结构新颖的聚合物半导体材料层出不穷,器件制备工艺也不断优化改进,使得聚合物场效应晶体管的载流子迁移率从早期的10–5 cm2 V–1 s–1提升到了如今的36.3 cm2 V–1 s–1,在聚合物场效应材料分子结构的设计合成方面积累了丰富的经验,同时其内在电荷传输机理也随着材料和器件性能的提高不断明朗.本文以分子结构作为切入点,分别从p型、n型及双极性3种载流子传输类型方面对近5年报道的高迁移率聚合物半导体材料进行了系统的总结与归纳,同时还简要分析了聚合物半导体材料中的电荷传输机制及优化方法,希望对研究者进一步设计和合成更高性能的聚合物半导体材料及器件构筑起到一定的指导作用.     

基于碳纳米材料的柔性透明导电薄膜研究进展

随着电子器件的便携化发展,柔性电子器件越来越引起人们的关注.透明导电薄膜同时具有良好的导电性和光学透过性,已作为电极被广泛应用于光电功能器件领域.然而,目前普遍使用的透明导电材料氧化铟锡(ITO)由于含有储量有限的铟元素而存在成本高的问题,并且由于氧化物本身的脆性,其所制薄膜的柔性也不理想,并不能完全满足目前柔性电子器件的发展要求.因而,对于可替代ITO的其他廉价、可大量制备、具有优异性能的柔性透明导电薄膜的研究近年来受到研究者的广泛关注.碳纳米材料因同时具备高的电子传输率、透光率以及良好的机械柔性可以满足目前柔性电子器件的应用需求,此外,碳纳米材料更具备来源广泛、制备方式灵活多样等特有优势,可以降低材料和生产成本,因而更具有实用价值.本文简要综述了近几年基于碳纳米材料(以碳纳米管和石墨烯为主)的柔性透明导电膜的研究工作,结合材料制备和性能调控以及薄膜制备(特别是连续化制备)的方法,阐述了该领域最近的研究成果及应用,最后简要讨论了基于碳纳米材料的柔性透明导电薄膜目前存在的问题及可能的发展方向.     

半导体材料研究的进展(一)

一百多年前,人们把一类电阻率介于金属和绝缘体之间的物质称作半导体.那时分类的依据并不严格,对这类物质的应用前景也很模糊.在三十年代,量子力学被应用到固体现象后,对半导体才有较严格的了解.四十年代末,用锗制作的晶体管试验成功,电子学学科开始发生了深刻的变革,半导体科学技术得到了广泛应用.近二十多年来,半导体科学技术有了巨大的发展,同时逐步形成了半导体材料研究这样一个综合的半导体研究领域.它包括物理、化     

半导体超晶格与量子阱及其研究进展

70年代初期发展起来的半导体超晶格与量子阱的研究正在深刻地改变着固体物理学和半导体物理学的研究面貌,并且正在对低维物理学、材料科学和微电子科学的研究产生着重要而深远的影响。     

半导体纳晶多孔TiO2薄膜的特性研究

半导体纳米超微粒作为不同于本体材料的一类新型材料,在化学、物理及材料等领域中研究十分活跃。由于颗粒尺寸减小出现能带量子化和表面迅速增大引起的表面效应等,进一步导致了光化学和光物理不寻常的行为,这充分显示了它在光电功能材料方面广泛应用前景。半导体纳米超微粒常在胶体溶液中制备,但在胶体溶液相中形成的纳米超微粒往往因其稳定性差和不易形成固体材料的局限,使其实际应用受到了一定的影响。近来有人提出研究半导体纳米超微粒(纳晶)薄膜,这种固体薄膜具有半导体纳米超微粒的一些光化学、光物理特性,而且结构性能稳定。因此,半导体纳晶薄膜成为当前新型光电功能材料发展研究中的一个新的方向。本文报道了半导体纳晶TiO_2薄膜的制备、形成及其性能。     

推荐《半导体物理学》

<正>20世纪初发展的量子力学和相对论改变了我们对世界的认识，而20世纪中期开始迅猛发展的半导体科技是我们改造世界的利器。半导体电路在每个家庭里都司空见惯，半导体改变了我们工作、交流、娱乐和思考的方式。半导体物理学是半导体科技的基础，是量子理论在固体材料中的应用，而半导体科技的未来发展也离不开量子理论和半导体物理学的进步。可是大家对半导体的了解还不太多，现在的一些教材也不太能够跟上时代的步伐。《半导体物理学》这本书有助于填补这个空白。     

聚对苯乙炔及其氮取代物的能带结构和电学性质

1 引言聚对苯乙炔[Poly(p-phenylene vinylene),缩写名PPV]是一种具有可机械加工性、在空气中稳定的优良导电高分子材料。80年代中期,有关实验发现:若用H_2SO_4,AsF_5等P型掺杂剂进行掺杂。掺杂后的PPV的电导率可达10~3scm~(-1)数量级。近一、二年,又发现它具有良好的电致发光性能,并已制成PPV发光二极管。由于PPV材料具有其它导电高分子材料所少有的易拉丝和易成膜等优点,因此它作为一种导电、发光高分子新材料,在制造全塑电子线路、电器元件和超薄大面积显示屏等高新科技领域有着广泛而又诱人的应用前景。     

前景广阔的"绿色"照明灯

什么是“绿色”照明灯?一支耗电仅4瓦的“绿色”照明灯,亮度却与30多瓦的普通白炽灯相当,而使用寿命是白炽灯的100倍以上。这就是被誉为21世纪照明革命的半导体灯,它有个学名叫发光二极管。奇特的照明灯半导体灯由来已久。20世纪60年代初,科学家应用半导体P-N结发光原理制成了用于指示灯的发光管。学过初中物理的同学都知道,半导体有个怪脾气,喜欢掺点杂质。在一块纯净的半导体材料中掺入磷、锑等杂质,就成了以电子导电为主的半导体,又叫“N型”半导体。相反,掺入硼等杂质后,就成了以空穴为主的半导体,又叫“P型”半导体。半导体掺入微量…     

技术革新的优劣是决定企业生存的关键——研究开发是企业的生命力

凡是不能适应于时代变化的企业,就没有它立足之地,以致破产倒闭。例如万有制药公司以为利用美国默尔克公司(Merck)和布里斯托尔—迈尔斯公司(Bristol-Myers)外资引进技术就万事大吉。因而,该公司长期以来忽视了开发新技术,其结果、亏损大,不得不把本公司的经营权转让给默尔克公司。又如世界头号的新日本钢铁公司也在走下坡路,因而,它的股票价格一直上不上去。然而,用机器人造机器人的日本法纳克公司的股票价格在一路领先,把新日本钢铁公司的远远抛在后面。     

超离子导电体

金属和半导体借助于自由电子导电,导电时不发生化学性质的变化,这类导体人们常称第一类导体。电解质溶液借助于离解成的正离子和负离子导电,导电时伴随有化学反应,这类导体人们常称第二类导体。绝缘体则由于缺少可自由运动的电荷载体(如自由电子、已离解的正、负离子等),所以是电的不良导体,实际上不导电。离子晶体一般属于绝缘体。在完善的离子晶体中,没有可供导电的自由电子,而离子也都被约束在格点附近作微小的振动,不能自由移动,所以不导电。在     

聚乙炔的合成、结构和性能

聚乙炔是70年代以来得到多学科深入研究的有机导电高分子。本文综述了在聚乙炔合成、结构和性能方面近年研究的进展,重点在聚合催化体系及其对聚乙炔结构、性能的影响,聚乙炔掺杂、反掺杂及其机理,聚乙炔导电性和导电机理。     

石墨烯霍尔元件

回顾了石墨烯霍尔元件的现状,并展望了其应用前景.石墨烯霍尔元件能够充分发挥石墨烯材料迁移率高和单原子薄层等优势,规避其没有带隙或者小带隙的缺陷,其主要的性能包括灵敏度、线性度、分辨率、温度稳定性等都超过了基于传统半导体材料的霍尔元件,而且制备工艺简单,容易得到高性能的石墨烯磁敏传感器.基于化学气相沉积(CVD)生长并转移到绝缘基底上的石墨烯材料,批量制备出高质量性能均匀的石墨烯霍尔元件.通过低温的器件加工工艺,将石墨烯霍尔元件集成到硅基互补性金属氧化物半导体(CMOS)电路中,实现了高性能混合霍尔集成电路,展示了石墨烯霍尔元件与硅基CMOS集成电路良好的工艺兼容性.     

几种半导体在高压下的状态方程、电阻输运性质与相变

研究半导体在高压下的物理性质,特别是导电性质的变化以及金属化相变,一直是人们很感兴趣的课题。进行这方面的研究对于进一步了解固体中原子间的相互作用、能带变化和导电机理等有重要的理论意义,而且对于探索具有特殊性能的新材料也有重要的指导意义。过去,人们已对固体(包括半导体)在高压下的状态方程、电阻输运性质和相变进行了广泛的理论和实验研究,而且已观测到很多新的现象和相变。     

掺杂聚合物对有机薄膜二极管整流特性的影响

近几年来,人们对有机材料尤其是带有π共轭双键的导电聚合物产生了极大兴趣,因为这类导电聚合物在结构上具有和无机半导体(如Si等)材料的相似性,而且还可根据一定的设计要求,通过改变它们的聚合度来获得所需要的能带宽度.另外,可通过极为方便的甩胶涂膜(RC)或浸没涂膜(DC)等方法对这些聚合物进行制膜.目前,人们已经用聚合物材料制成了具有不同功能的有机薄膜晶体管,如Schottky门电路和绝缘门电路薄膜晶体管.在这些聚合物中,特别引人注目的是聚烷基噻吩.它不仅是一种可溶性的导电聚合物,而且还具有独特的物理化学特性,如热致变色、溶致变色现     

聚苯胺溶液的非线性光学效应的研究

由于导电聚合物具有快速响应(10~(-13)s)和非常大的三阶非线性光学系数(10~(-9)-10~(-12)esu)以及它在快速的光开关、非线性记忆元件和光学晶体管等方面的应用前景。因而,最近几年对导电聚合物的三阶非线性光学效应的研究非常活跃。聚苯胺(PANI)由于它独特的掺杂机制,优异的物理化学特性、良好的稳定性以及诱人的应用前景使它成为当今导电聚合物的研究热点。关于PANI及其衍生物的非线性光学效应已有一些报道,我们也研究了聚苯胺膜的三阶非线性光学效应。但是,对其非线性光学     

Zn_(1-x)Fe_xSe薄膜的折射率及Moss定则

ZnSe是一种直接型宽带隙半导体材料,适用于制作可见光短波长的光电子器件,如蓝发光二极管,蓝紫半导体激光器等,它还是一种很好的红外窗口材料,因此早在70年代就引起人们的兴趣。近年来,以ZnSe为母体的稀释磁性半导体材料Zn_(1-x)Fe_xSe,Zn_(1-x)Mn_xSe等的研究工作进展迅速,因为它们有许多独特的磁学和光学性质。     

单晶硅表面键合光敏染料的研究

80年代以来,随着半导体光电技术的飞速发展,光电器件在越来越多的领域中得到应用.但是,由于半导体材料本身性质上的限制,使其在光电转换及光谱响应范围等方面还存在着许多问题.例如,目前的硅太阳能电池,其光电转换效率已达17％,这与理论值21.6％已经很接近,要想突破21.6％的理论值,就必须寻求新的途径,彻底改变光电材料的性质.在单晶硅表面键合光敏染料,正是在这方面的一种探索.