纳米硅薄膜中量子点的库仑阻塞效应

用纳米硅薄膜制成了共振隧穿量子点二极管，在77K温度下对其I－V特性进行了测量，得到了具有共振隧穿特征的实验结果。对实验结果分析表明，纳米尺寸晶粒构成的量子点具有库仑阻塞效应。     

纳米硅薄膜中的量子点特征

从电性和结构上论证了纳米硅薄膜中的细微晶粒（３￣６ｎｍ）具有量子点（Ｑ．Ｄ）特征。在其电导曲线中呈现出随晶粒尺寸减小而增大的小尺寸效应。使用薄层（￣２０ｎｍ厚）纳米硅膜制成了隧道二极管，已在液氮温区（≈７７Ｋ）在其Ｉ－Ｖ及σ－Ｖ曲线上呈现出Ｃｏｕｌｏｍｂ台阶。对实验结果做了初步分析讨论。     

纳米硅薄膜的最新进展及其在量子功能器件中的应用前景

一、引言正当进入21世纪之际，微电子工业面临一场新的技术革命。随着电路集成度的不断提高，必然要涉及到纳米量级的器件结构，这促使人们去思考一些全新的物理问题。早在80年代初，科学家们先后提出了具有纳米（urn）量级的量子线和量子点新概念。在这些微空间里电子的性质全     

纳米硅氧化硅复合薄膜的光吸收蓝移数值计算

采用磁控共溅射法制备了含不同尺寸纳米硅晶粒的氧化硅复合薄膜.用高分辨电子透射显微镜测定了所制备样品中纳米硅粒的粒径,确定了其光学带隙和光吸收边蓝移量.对样品光吸收边蓝移量进行了理论计算,比较了理论蓝移量与实验蓝移量之间的差异,并进行了相应的理论分析.     

硅基半导体中埋置硅量子点的低温生长与发光研究

在硅基半导体中埋置的硅量子点因量子限域效应而具有光致发光的性能,是一种实现硅基光电集成很有前途的材料.文章介绍了此类复合薄膜的可控生长,并对其发光进行了研究.     

纳米硅薄膜制备工艺的研究

采用等离子体增强化学气相淀积（ＰＥＣＶＤ）技术，在超高真空系统中，使用大量氢稀释的硅烷作为反应气体，利用Ｒ．Ｆ．＋Ｄ．Ｃ．双重功率源激励，通过低温下硅在氢等离子体放电中的化学输运直接淀积纳米硅薄膜，根据对薄膜样品结构的测定及其制备工艺条件，分析讨论了各工艺参数对淀积后薄膜的影响，从而使纳米硅薄膜的制备工艺趋于完善。     

纳米晶硅薄膜的量子尺寸效应研究

最近的一些研究指出，纳米晶硅薄膜具有量子点（ＱｕａｎｔｕｍＤｏｔ－Ｑ．Ｄ）特征。本文依据一些典型的理论模型，具体计算了纳米晶硅量子点（ｎｃ－Ｓｉ：ＨＱ．Ｄ）的量子化能级、激子的能量移动以及体系的库仑能量随纳米硅晶粒尺寸的变化，并结合我们自己，初步分析并讨论了这些能量参数对纳米晶硅量子点的共振隧穿、光致发光（ＰＬ）和库仑阻塞的影响。     

含纳米硅粒SiO2薄膜的光致发光

采用RF磁控溅射技术制备含纳米硅的SiO2薄膜.通过对Si-SiO2复合靶的比分进行调节控制,并在不同的温度下进行高温退火得到不同粒径的纳米硅.利用XRD对样品进行分析得出纳米硅的平均粒径;对样品测量光致发光谱,其发光峰分别位于361 nm和430 nm,比较发现光致发光的峰位随比分的改变有微小的蓝移.文中对发光机理进行初步讨论.     

硅量子点表面形状的研究

计算结果显示在不同曲面上进行钝化的硅量子点的结合能与电子态密度分布是不同的.例如在曲面上进行钝化的Si-O-Si桥键在带隙中产生局域态,并且曲面上进行钝化的结合能比在平面上钝化的结合能要浅,这样的现象叫做曲面效应.曲面破坏对称性结构,从而在带隙中形成局域态.表面曲率是由硅量子点的形状和硅纳米结构决定的.     

硅量子点的介电受限特性

在有效质量近似的条件下，研究弱束缚类量子点的介电常数与其半径的关系，通过室温下测得的硅量子点的光荧光光谱，计算硅量子点的介电常数，证实硅量子点介电常数的尺度效应。     

半导体量子点及其应用概述

半导体量子点是由少量原子组成的准零维的纳米量子结构,表现出较其它维度的结构的半导体材料更优越的性能,被广泛应用于量子计算、量子生物医学、量子光伏器件、量子发光器件和量子探测器中,是现在前沿科学研究的热门课题之一。     

叠层太阳电池中不同基质硅量子点的特性研究

叠层太阳电池的多能带结构设计可以有效提高太阳电池的转换效率,但是这种电池在实际制备过程中常会遇到低效率、高成本等问题。以提高效率为目的,在叠层太阳电池中引入具有量子效应的硅量子点是目前新型太阳电池研究的一大热点。文章对不同基质中硅量子点的能带模型进行了理论分析,介绍了硅量子点在几种不同基质中的形成方法及其相关性质的最新研究结果,并对比研究了SiO2、Si3N4和SiC用作硅量子点生长基质的优势与不足。     

氧气中加工生成硅量子点的受激发光

用纳秒脉冲激光辐照加工生成硅量子点结构,经过适当退火后,在605 nm和693 nm处检测到受激发光峰并能观察到有明显的光增益现象和阈值行为。通过在硅量子点表面建立Si-O-Si桥键和Si=O双键键,用第一性原理对氧气中用激光加工的硅基量子点的电子态密度进行模拟计算,结果表明两种键在量子点中都形成局域态,但局域态位置不同。结合理论和实验,得出产生受激发光峰增强效应和阈值行为的主要原因,并提出硅量子点纳米激光这一新思想,量子受限效应决定激光的抽运能级,局域态在导带和价带之间为粒子数反转提供必要条件。     

双层量子点阵列浮栅结构纳米存储器

设计了一种新型的存储器结构单元——锗／硅双层量子点阵列浮栅结构纳米存储器．对存储器样品的C—V测量结果显示了这种结构的P沟道器件有着更加优异的存储性能．数值模拟表明了该器件的编程速度在微秒量级,而保留时间长达10年（约10^8S）．这种新型的存储器结构单元有效地解决了目前硅基纳米存储器存在的工作电压和长久存储之间的矛盾,为硅基纳米存储器的实用化拓宽了道路．     

含纳米硅氧化硅薄膜的光致发光特性

利用射频磁控溅射复合靶技术,通过调节复合靶的百分比制得富硅的氧化硅薄膜,并在不同的温度下退火,制得含纳米硅的氧化硅薄膜.通过Raman谱的测量,计算出800℃退火的薄膜中纳米硅晶粒的平均尺寸为5.6 nm,用X射线衍射测量同样的样品得出其粒径为6.0 nm.在室温下测量光致发光(PL)谱,探测样品的峰位为360 nm,并结合光致发光激发谱(PLE),研究相应的激发与发光中心.     

纳米硅薄膜微结构变化对薄膜光电性质的影响

用退火的方法改变了纳米桂（nc－Si：H）薄膜的微结构。用Raman散射和共振核反应方法分析了薄膜的微结构变化。结果表明，薄膜的氢含量是影响薄膜光学带隙的主要因素，而薄膜的晶态体积比和晶粒尺寸是影响薄膜电导率的主要因素。     

纳米硅薄膜的拉曼谱研究

通过等离子增强化学汽相沉积法,制备了本征和掺磷的氢化纳米硅薄膜（ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ）研究了晶粒尺寸和掺杂浓度对纳米硅薄膜拉曼谱的影响。结果表明晶粒变小和掺杂浓度增加都使纳米晶粒的ＴＯ模峰位逐渐偏离声子限制模型的计算值。Ｘ－射线衍射和透射电镜像的结果表明晶粒变小导致硅晶粒应力增加,而掺杂使晶粒内部杂质和缺陷增多,这些因素破坏了晶粒内晶格的平移对称性,进一步减小声子的平均自由程,导致实验值偏离理论计算值,     

富纳米硅氮化硅薄膜光致发光机制

对于富纳米硅氮化硅薄膜的光致发光,其电子-空穴对存在3类光激发-光发射过程.通过对富纳米硅氮化硅薄膜光致发光模型的数值模拟对比分析,提出富纳米硅氮化硅薄膜光致发光是量子限制模型和能隙态模型发光机制共同作用的结果.利用得到的结论,讨论一些已报道的富纳米硅氮化硅薄膜光致发光实验结果.     

硅量子点表面钝化的发光研究

通过第一性原理模拟计算发现,对硅量子点表面的钝化条件不同,引入的局域态也不同。我们分别用Si=0和Si-O-Si键对量子点表面进行钝化,在带隙中引入了局域态;而分别用Si—H和岛一OH键对量子点表面进行钝化,在带隙中没有引入任何局域态。结合硅量子点的制备实验和发光的检测,可以解释硅量子点在不同条件下的发光机理。