GaAs／GexSi1—x系统的电子能带结构

采用紧束缚方法计算生长在ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金面上的应变ＧａＡｓ层以及生长在Ｓｉ（００１）面上的应变超晶格（Ｓｊ２）４／（ＧａＡｓ）的电子能带结构。讨论了应变对电子能带结构的影响。     

GaAs／Ge_xSi_（1－x）系统的光学性质

采用紧束缚方法计算了生长在ＣｅｘＳｉ１－ｘ合金（００１）面上的应变ＧａＡｓ层的带间光跃迁振子强度，以及生长在Ｓｉ（００１）衬底上的应变超晶格（Ｓｉ２）４／（ＧａＡｓ）４的三次非线性光极化率．     

GaAs／GexSi1—x系统的光学性质

采用紧束缚方法计算了生长在ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金（００１）面上的应变ＧａＡｓ层的带间光跃迁振子强度，以及生长在Ｓｉ（００１）衬底上的应变超晶格的三次非线性光极化率。     

不同应变状态下超晶格InAs／GaAs的电子结构

采用内部求和空ｄ轨道处理下的线性丸盒轨道方法，对以ＩｎＡｓ为衬底和以ＧａＡｓ为衬底以及ＩｎＡｓ层和ＧａＡｓ层自由形变三种不同的应变状态下的超晶格（ＩｎＡｓ）ｎ／（ＧａＡｓ）ｎ（００ｌ），（ｎ＝１，２，３，４，５）的电子结构进行了全面的第一性原理计算，得出了其能带结构、带隙值及态密度分布，考察了各能隙随层厚的变化规律以及带隙的应变效应，所得结果与光致发光实验数据以及从头计算赝势方法对以ＧａＡｓ为衬底的单层超晶格（ＩｎＡ）１／（ＧａＡｓ）１的计算结果相一致．     

MOCVD制备GaAs／AlGaAs多量子阱的光致发光特性

对ＭＯＣＶＤ生长的ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ多量子阱结构进行了光致发光特性的测量。结果观察到三个发光峰；位于１．６６４ｅＶ处的峰是自由激子发光；峰值处于１．４８ｌｅＶ的发光是ＧａＡｓ中施主Ｓｉ（Ｇａ）原子上的电子向受主Ｓｉ（Ａｓ）跃迁引起的；而在１．５２９ｅＶ处的弱发光峰是ＧａＡｓ阱层中Ｓｉ（Ｇａ）原子上的电子与价带量子阱中基态重空穴复合形成的。     

应变超晶格(InxGa1-xAs)n/(GaAs)n(001)的电子结构和光学性质

用半经验的紧束缚方法ｓｐ３ｓ＊计算了薄层应变超晶格（ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ）ｎ／（ＧａＡｓ）ｎ（００１）的电子结构．给出了组份Ｘ为０．５３的超晶格（ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ）ｎ／（ＧａＡｓ）ｎ的带隙值随层厚ｎ的变化关系,以及超晶格（ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ）１２／（ＧａＡｓ）１２的带隙值随组份Ｘ的变化关系．在得到超晶格能量本征值和本征函数的基础上,计算了该超晶格系统的光学介电函数虚部,并与体材料ＧａＡｓ和体合金ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ的光学性质作了比较．计算结果表明,应变超晶格在较宽的能量范围有较好的光谱响应．     

应变超晶格（InxGa1—xAs）n／（GaAs）n（001）的电子结构和光？…

用半经验的紧束缚方法ｓｐ＾３ｓ＾＊计算了薄层应变超晶格（ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ）ｎ／（ＧａＡｓ）ｎ（００１）的电子结构。给出了组份Ｘ为０．５３的超晶格（ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ）ｎ／（ＧａＡｓ）ｎ的带隙值随层厚ｎ的变化关系,以及超晶格（ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ）１２／（ＧａＡｓ）１２的带隙值随组份Ｘ的变化关系。在得到超昌格能量本征值和本征函数的基础上,计算了该晶格系统的光学介电函数虚部,并与体材料ＧａＡｓ和     

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．     

GaAs（100）面上气相淀积生长GaS钝化膜

用加热分解α－Ｇ２Ｓ３的方法在ＧａＡｓ（１００）表面上气相沉积了准单晶的ＧａＳ钝化膜。俄歇电子能谱深度分布测量表明,长成的膜与衬底间界面清晰。用紫外光电子能谱和低能电子能量损失谱结合的方法得到了完整的ＧａＳ／ＧａＡｓ异质结能带结构图,即价带偏移１．５ｅＶ,导带偏移０．３ｅＶ,界面附近存在０．４ｅＶ的能带弯曲。气相淀积方法简单实用,有希望发展成为ＧａＡｓ器件制作的有用工艺。     

常压MOCVD法在多孔硅上生长GaAs

采用自己发展的ＨＦ化学预处理技术和常压ＭＯＣＶＤ法在多孔硅（ＰＳ）上首次生长出了基本上是单晶的ＧａＡｓ膜，研究了ＧａＡｓ膜的结构和光学特性．通过对Ｓｉ、ＰＳ、ＧａＡｓ／Ｓｉ和ＧａＡｓ／ＰＳ的Ｒａｍａｎ散射分析，初步论述了ＰＳ的Ｒａｍａｎ散射谱的峰肩起源可能与表面氧化有关．     

nSi／pSi1—xGex／nSi晶体管直流特性数值分析

采用一维有限差分方法,对生长在Ｓｉ（００１）衬底上的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变基区异质结双极晶体管（ＨＢＴ）的直流特性进行了数值分析,给出了高斯掺杂情形下,基区中不同Ｇｅ分布的Ｓｉ１－ｘＧｅｘＨＢＴ的共射极电流放大系数图、Ｇｕｍ－ｍｅｌ图和平衡能带图;与Ｓｉ双极同质结晶体管（ＢＪＴ）的直流特性作了对比,结果表明基区中Ｇｅ的引入有效地改善了晶体管的直流性能;其次对基区中Ｇｅ分布与ｐ型杂质在基区－集电区交界处的不一致进行了模拟,证实了基区杂质向集电区扩散产生的寄生势垒使集电极电流密度下降这一实验结果．     

MOCVD制备GaAs/AlGaAs多量子阱的光致发光特性

对MOCVD生长的GaAs/A1_xGa_(1-x)As多量子阱结构进行了光致发光特性的测量,结果观察到三个发光峰:位于1.664eV处的峰是自由激子发光;峰值处于1.481eV的发光是GaAs中施主Si(Ga)原子上的电子向受主Si(As)跃迁引起的;而在1.529eV处的弱发光峰是GaAs阱层中Si(Ga)原子上的电子与价带量子阱中基态重空穴复合形成的。对三种发光峰的能量位置进行了理论计算,其计算结果与实验测量所得到的值符合较好。     

应变量子阱能带结构的数值分析

 以InGaAs/GaAs应变量子阱材料为例,讨论了量子阱结构中的应变效应,用k·p微扰理论给出包括重空穴带、轻空穴带和自旋-轨道分裂带相互作用和考虑应变作用的6×6 Luttinger-Kohn哈密顿量,利用Matlab精确求解,并进行数值模拟得到了布里渊区中心的导带结构、价带结构和包络函数。结果表明,应变的引入使晶体产生畸变,改变了晶体结构的对称性,进而改变了材料的能带结构,提供了一种有效的能带裁剪手段。特点是将带隙、带边偏置比和能带结构计算系统结合起来,构成一个完整体系,该模型同样适用于其他III-V族的半导体量子阱的能带结构。     

Fabrication of High Quality SiGe Virtual Substrates by Combining Misfit Strain and Point Defect Techniques

High quality strain-relaxed thin SiGe virtual substrates have been achieved by combining the misfit strain technique and the point defect technique.The point defects were first injected into the coherently strained SiGe layer through the "inserted Si layer" by argon ion implantation.After thermal annealing,an intermediate SiGe layer was grown with a strained Si cap layer.The inserted Si layer in the SiGe film serves as the source of the misfit strain and prevents the threading dislocations from propagating into the next epitaxial layer.A strained-Si/SiGe/inserted-Si/SiGe heterostructure was achieved with a threading dislocation density of 1×104cm-2 and a root mean square surface roughness of 0.87 nm.This combined method can effectively fabricate device-quality SiGe virtual substrates with a low threading dislocation density and a smooth surface.     

应变Ge1-yCy合金的带隙

采用基于局域密度泛函理论和虚晶近似下的从头赝势法，研究Si(001)和Ge（001）衬底上的应变Ge1-yCy合金，其带隙随碳含量和晶格失配度的变化情况。结果发现，带隙对应变条件非常敏感。硅衬底上应变Ge1-yCy合金的带隙随碳组分的增加而增加，而锗衬底上应变Ge1-yCy合金的带隙随炭组分的增加而减小。     

应变对In_xGa_（1-x）As能带结构的影响

从理论上计算生长在GaAs衬底上的InxGa1-xAs合金材料的带隙变化,分析应变对其能带结构的影响。结果表明,InxGa1-xAs所受应变与In组分近似为线性关系;在应变的影响下材料带隙变大,价带能级产生分裂。利用合金组分的变化与InGaAs带隙的变化关系,可实现对材料带隙的调节,对器件的研究设计提供参考。     

Research progress of self-organized Ge quantum dots on Si substrate

A review is presented on recent research development of self-organized Ge/Si quantum dots (QDs).Emphasis is put on the morphological evolution of the Ge quantum dots grown on Si (001) substrate,the structure analysis of multilayer Ge QDs,the optical and electronic properties of these nanostructures,and the approaches to fabricating ordered Ge quantum dots.     

Growth of Ge Layer on Relaxed Ge-Rich SiGe by Ultrahigh Vacuum Chemical Vapor Deposition

The paper describes the growth of a germanium (Ge) film on a thin relaxed Ge-rich SiGe buffer. The thin Ge-rich SiGe buffer layer was achieved through a combination of ultrahigh vacuum chemical vapor deposition (UHVCVD) SiGe epitaxial growth and SiGe oxidation. A lower Ge content strained SiGe layer was first grown on the Si (001) substrate and then the Ge mole fraction was increased by oxidation. After removal of the surface oxide, a higher Ge content SiGe layer was grown and oxidized again. The Ge mole fraction was increased to 0.8 in the 50 nm thick SiGe layer. Finally a 150 nm thick pure Ge film was grown on the SiGe buffer layer using the UHVCVD system. This technique produces a much thinner buffer than the conventional compositionally graded relaxed SiGe method with the same order of magnitude threading dis- location density.