Al沉积n型多孔硅表面钝化及其发光性能

采用电化学沉积Al方法钝化用脉冲电化学腐蚀制备的n型多孔硅(n-type porous silicon,n-PS)表面以改善其发光性能和稳定性。通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外吸收光谱(FT-IR)及在室温于500~700 nm范围内荧光光谱研究n-PS表面Al钝化后的表面结构、形貌及光致发光性能(PL),探讨Al在n-PS表面的钝化作用,并通过改变电压和时间研究钝化条件对PL性能的影响。研究结果表明:多孔硅经Al钝化后其表面结构显得更加致密均匀;与钝化前相比,其发光强度加强,约为钝化前的2倍,且分别在钝化电压为18 V及钝化时间为60 min或钝化电压为25 V及钝化时间为30 min左右时,其发光强度较高。     

变温霍尔效应测量n型锗半导体薄膜禁带宽度

文章介绍了变温霍尔效应测量半导体电学特性实验,通过77—400K的浅掺杂n型锗标准样品变温霍尔效应测量,根据对各种变温数据曲线中高温本征导电区斜率的计算,得到半导体样品的禁带宽度Eg,并对计算结果进行比较讨论。认为1g（｜RH｜T^3/2）-1／T曲线方法更合适用来计算禁带宽度。     

氮化衬底对MOCVD生长GaN的影响

采用MOCVD生长技术以Al2O3为衬底对GaN生长进行了研究．用霍尔测量技术、光致发光技术以及光学显微镜测量了GaN的电学性能、光学性能以及表面形貌．研究表明,GaN低温缓冲层生长之前的氮化衬底工艺对GaN外延层表面形貌、发光性能、电学性能有显著影响．合适的氮化衬底条件可得到表面形貌、发光性能和电学性能均较好的GaN外延膜．研究表明长时间氮化衬底使GaN外延膜表面粗糙的原因可能是由于氮化衬底影响了后续高温GaN的生长模式,促使GaN三维生长所导致的．     

n型GaN的蓝光发射研究

使用光谱表征技术研究了非掺杂n型GaN的蓝光发射机理 ,给出了 42 7～ 496nm (2 5～ 2 9eV)范围的蓝光的发光模型。蓝光发射为施主型发射 ,施主能级可能起源于某种间位杂质     

非掺杂GaN薄膜的黄光发射机理研究

提出了一种新的光谱———吸收归一化光致发光激发谱 ,并用这种光谱研究了非掺杂GaN薄膜的黄光发射。实验上首次直接测出了黄光发射的初始态的共振吸收峰位 ,从而解决了长期争论的有关黄光发射的发光机理问题     

MOCVD 生长GaN的表面形貌及缺陷研究

采用自制MOCVD和ThomasSwanMOCVD以Al2O3为衬底对GaN生长进行了研究.利用光学显微镜获得了GaN外延膜表面形貌随Si、Mg掺杂量不同的变化规律以及表面缺陷等信息.研究表明,随掺Si量增大,GaN外延膜的表面变粗糙,结晶品质下降.在电子浓度达2×1019cm-3以上时,GaN外延膜表面出现龟裂.对GaN进行Mg掺杂,外延膜表面出现岛状突起,且随Mg掺杂量增大,岛状突起数目增多.观察到了MOCVD生长的GaN的六角状岛、龟裂、条状缺陷等典型缺陷.     

CdS薄膜的电输运和光学性质

通过喷雾热解获得CdS薄膜，在氮中气做了退火处理，观测到吸收边随退火温度升高而移动；在室温下的拉曼谱中观察到CdS的2个特征峰；经暗电阻与温度的变化关系的测试，发现激活能存在着极小值，用载流子衰减时间的变化能较好地解释其缘由；探讨了光电导与入射光强以及退火温度的关系。     

n型多孔硅的无光照制备方法

以甲醇、双氧水和氢氟酸的混合液为电解质,在无光照条件下,用电化学腐蚀方法制备了n型多孔硅.通过场发式扫描电镜测试表明,由这个简单易行的方法制得的多孔硅,其表面孔洞的尺寸、密度及深度均一,孔洞呈近似矩形状,边缘光滑.随着电化学腐蚀的电流密度与腐蚀时间的乘积的增加,孔洞的尺寸和深度增加.在多孔硅的形成过程中,双氧水有助于在硅片中形成空穴,使腐蚀反应能够顺利进行.     

GaN肖特基紫外探测器的电流输运研究

为了探明GaN肖特基紫外探测器漏电流问题,提高探测器的性能,在已有的各种电流输运模型的基础上,把宽禁带的GaN基半导体材料（Eg〉3.4eV）看作绝缘体,用空间电荷限制电流理论（SCLC）分析由金属有机物化学气相沉积法（MOCVD）生长的金属-GaN肖特基紫外探测器样品的I-V和I-V-T曲线。结果表明,SCLC机制控制的电流成分占主导地位,对于两个转换电压V1、V2,在V〈V1的区域电流电压遵循欧姆定律,在V1〈V〈V2的区域遵循幂指数规律I∝Vm,在V〉V2的区域电流电压遵循SCLC平方率。     

GaN纳米柱的量子效率研究

主要通过低温和室温变功率光致发光(PL)谱的实验手段,研究了GaN纳米柱和对应薄膜(作为参考)的量子效率表现.实验中发现在室温,激发光功率为0.5mW时,GaN纳米柱的积分PL强度是薄膜的12.2倍,这表明GaN纳米柱具有比薄膜更高的内量子效率和光引出效率.另外,依据高低温积分PL强度比的方法计算得到激发光功率0.5mW时,GaN纳米柱的内量子效率低于薄膜,该计算结果违背由实验现象得到的结果,这表明该内量子效率的计算方法是不合适的,因而建立了一种新模型,得到GaN纳米柱和薄膜的内量子效率比随激发光功率的变化规律,结果表明GaN纳米柱的内量子效率表现显著优于薄膜.     

n型多孔硅的制备及其光致发光性能

采用双槽电化学腐蚀法于光照条件下在n型单晶硅片衬底上制备多孔硅(n-PS);在室温下,采用500~700 nm范围内荧光光谱和扫描电镜(SEM)测试系统研究光照、腐蚀时间、电解液含量、腐蚀电流密度及单晶硅掺杂含量等对n-PS的形成、结构形貌和光致发光性能(PL)的影响。研究结果表明,通过光照,能获得具有均匀孔分布和良好发光特性的n-PS,在约600 nm处产生较强荧光峰;随腐蚀时间、HF含量和电流密度增加,PL峰位先发生蓝移,而后又出现红移;PL发光性能呈先增强后减弱变化趋势,分别在腐蚀时间为20 min、HF含量为6%和电流密度为60 mA/cm2时峰强出现极大值;而提高掺杂含量,PL性能降低。     

N型硅单晶霍尔系数与应力关系的研究

本文针对n型硅单晶,在常温下进行霍尔效应实验,研究了霍尔系数与压缩应力的关系。研究结果表明,样品的霍尔系数绝对值随着作用于样品压缩应力的增加而减少。应力增加一个数量级,霍尔系数绝对值的相对变化小于10%。其与应力的变化关系似乎不是完整的线性关系。在应力方向和电流方向沿〈111〉晶向时,沿不同晶向加磁场,霍尔系数的变化情形几乎没有多大改变。本文还对实验结果作了理论上的定性解释。     

基于多项式[n/n]型混合函数的插值曲面

从多项式型混合函数出发 ,通过数学变换 ,文章构造了一类混合函数 -混合函数类 ,进一步研究了 [n/n]型有理混合函数 ,然后综合利用多项式型及 [n/n]型有理混合函数 ,讨论了多种不同插值条件下曲面的生成途径 ,给出了一类新型有理曲面的造型方法 ,并结合实例得到了可视化结果     

n型掺杂聚苯胺复合物电极的制备

采用恒电位法，以不锈钢为基底，在含有苯胺，苯乙烯磺酸钠和高氯酸的水溶液中制备聚苯胺复合物电极，分析各种因素的影响，确定了电极制备的最佳条件；考察了电极的循环伏安特性；并通过电化学方法和电子探针微区分析法，证实了制备的电极确为ｎ型掺要的复合物电极。     

p型半导体霍尔系数极值新结论的理论与实验验证

用文献「４」中的理论和实验结果论证了本文作者在１９８７年首先采用新的方法求解ｐ型半导体在过渡温度范围的霍尔系数极值所得到的一系列新结论。理论和实验验证结果的一致证明了新的霍尔系数极值是正确的。作者提出了采用霍尔极值因数来表征不同半导体材料的霍尔特性及测量载流子迁移率之比值的新方法。     

GaN电子结构与光学性质的第一原理研究

采用了基于密度泛函理论和广义梯度近似方法计算了GaN电子结构和光学性质.计算结果表明,GaN属于直接带隙半导体,静态介电常数为5.72,折射率为2.2.并利用计算所得图形,分析了GaN的能带结构、态密度、介电函数、折射率和能量损失函数,从理论上阐述了GaN材料电子结构与光学性质的关系,计算结果与实验结果相符.     

金刚石n型掺杂的研究进展

对金刚石n型掺杂工艺中的施主元素的类型、机理、及所使用的基底材料和方法进行了综合评述,并对I族元素(Li,Na),V族元素(N,P),Ⅵ族元素(O,S)等施主元素掺杂后的性能进行了比较.分析表明:采用CVD法,掺入硫杂质应是较理想的掺杂方式.     

Cu:SiO2渗流系统电输运特性研究

研究了Cu与SiO2组成的渗流系统的电阻率、霍尔系数等电输运特性,该体系临界指数t高于经典渗流理论的预测数值,不同于其它渗流系统.并且在Cux(SiO2)1-x这一非磁性金属系统中,发现了巨霍尔效应(GHE),其数值高于普通金属近3个数量级,为霍尔传感器材料研究提供了新途径.这种非磁性系统中的巨霍尔效应是由界观尺度的量子干涉效应引起的.     

GaN相变及热力学性质的理论研究

利用基于密度泛函理论的第一原理方法研究了GaN的纤锌矿、闪锌矿、氯化钠三种结构的结构性质以及高压下GaN的相变.利用焓相等原理得出GaN从闪锌矿结构到氯化钠结构的相变压强约为41.9GPa,与实验值和他人理论计算值相符合.通过准谐德拜模型得到了GaN的闪锌矿和氯化钠两种结构不同温度下热膨胀系数与压强的关系,不同温度下体积与压强的关系以及不同压强下热容与温度的关系.