半导体异质结中施主结合能的磁场效应

对单异质结界面系统，引入有限高势垒与考虑导带弯曲的真实势，利用变分法讨论磁场对界面附近束缚于施主杂质的单电子基态能量的影响，对磁场中的A1xGax-xAs／GaAs异质结系统的杂质态结合能作了数值计算，给出结合能随Al组合分、电子面密度和杂质位置的变化关系，结果表明：杂质态结合能随磁场强度的增大而显著增大。     

光生电压谱方法对ZnSe／GaAs异质结导带偏移的研究

实验采用光生电压谱方法对ＺｎＳｅ／ＧａＡｓ异质结界面的光跃迁进行了观察，在光子能量略低于ＧａＡｓ带边的地方，光生电压谱出现了一个峰，通过分析电子与空穴的分离在界面上形成电偶极层对光生电压谱造成的影响，指出该谱峰对应着界面处电子从ＧａＡｓ价带顶跃迁至ＺｎＳｅ导带底的过程，表明ＺｎＳｅ／ＧａＡｓ异质结的能带排列属于错开型，并得出在温度小于７０Ｋ的低温下ＺｎＳｅ／ＧａＡｓ异质结导带偏移值为１５０ｍｅＶ±     

n-InN/p-NiO异质结能带排列的X射线光电子能谱测量

为了准确确定n-InN/p-NiO价带和导带的补偿,使基于n-InN/p-NiO异质结的光电子器件应用和器件模型分析更加科学,利用X射线光电子能谱测量了n-InN/p-NiO异质结的价带补偿。异质结的价带补偿值为0.38±0.19 eV,导带补偿为3.33±0.19 eV,表明该异质结为交错型能带排列。与具有断带型能带排列的InN/Si和InN/GaAs异质结相比,n-InN/p-NiO异质结可以更容易地形成p-n结。     

电容-电压法测定纳米硅的禁带宽度

在 p型单晶硅衬底上沉积1层n型纳米硅薄膜制成nc Si/c Si异质结二极管, 测量了异质结的 C V特性. 根据C V实验曲线, 计算出异质结的接触电势差, 再用接触电势差计算了导带的偏移量, 进而求得禁带宽度. 计算结果与其他文献报道的结果符合得很好.     

薄基区异质结晶体管的负阻特性与分析

采用分子束外延方法生长了8 nm基区的InGaP-GaAs双异质结材料,研制成具有负阻特性的异质结晶体管．该晶体管可以集成在高速高频的数字逻辑电路中,大大减少了器件数目．讨论了薄基区负阻异质结晶体管的负阻特性及其物理机制．器件负阻特性的产生与其结构密切相关,包括导带势垒尖峰和基区宽度负反馈效应．推出了物理公式,并且使用PSPICE模拟软件建立了电路模型．模拟结果符合制作器件的测量结果．     

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．     

新型二维ZnO/InSe纳米复合材料电子结构与光催化性能的第一性原理研究

基于密度泛函理论方法,系统研究了新型二维ZnO/InSe异质结的电子结构和光催化性能。计算结果表明,二维ZnO/InSe异质结的晶格失配率为3.3%,形成能为-2.43eV,表明异质结的结构稳定。异质结表现为Ⅱ型能带对齐,价带和导带的带偏置分别为0.51和1.34eV,能够有效降低电子和空穴的复合率,提高ZnO/InSe异质结的光催化性能。二维ZnO/InSe异质结是带隙值为2.23eV的直接带隙半导体材料,对应有良好的可见光吸收范围,且光吸收系数高达10~5 cm~(-1),能够进一步提升光吸收效率。此外,异质结的带边位置分别跨过水的氧化还原电位,可用于光解水制备氢气。因此,二维ZnO/InSe异质结是一种有前景的可见光光催化材料。     

半导体异质结的发展及其性质的讨论

本文介绍了有关半导体异质结的技术及其研究进展,首先简要介绍了异质结器件的历史发展过程,其次以典型的GaAlAs双异质结LED中的异质结结构为例,介绍了异质结的主要物理性质,最终以异质结新技术为出发点,展望异质结技术发展的新方向。     

磁场对Ga1-xAlxAs/GaAs异质结系统中施主结合能的影响

对半导体单异质结系统，引入三角势近似异质结势，考虑外界恒定磁场对界面附近束缚于正施主杂质的单电子基态能量的影响，利用变分法对磁场下Gal-xAlxAs／GaAs异质结系统中杂质态的结合能进行了数值计算，并讨论了结合能随杂质位置、电子面密度和Al组分的变化关系及磁场对结合能的影响。结果表明：杂质态结合能随磁场的增强而显著增大。     

随杂质位置的变化异质结中的束缚极化子的性质

本文对GαAs/AlxGα1-xAs异质结,采用三角势近似异质结势,考虑外界恒定电场以及体纵光学声子和两支界面光学声子的影响,应用改进的LLP中间耦合方法处理电子-声子相互作用和杂质-声子相互作用,计算了极化子结合能随电场强度、杂质位置和电子面密度的变化关系.结果表明：结合能随电场的增强而缓慢增大.IO声子对结合能的负贡献受电子面密度的影响显著增加,LO声子的负贡献相对IO声子贡献较小.另外,三角势的选取说明,导带弯曲引起的势垒变化不容忽视.还须指出的是,电子像势对结合能的影响很小,可以忽略.     

一维掺杂光子晶体带隙结构的研究

基于传输矩阵法,数值研究了掺杂一维光子晶体带隙特征。研究表明:一维掺杂光子晶体的带隙是由光子晶体结构决定的,不掺杂时,禁带中心无导带;当掺杂时,禁带中心位置出现一个极窄的导带,并且导带深度随着掺杂位置的不同而变化,当掺杂位置一定时,改变杂质层的折射率,发现随着折射率的变化,禁带中心的导带深度也会随折射率变化而变化,这样我们可以根据晶体的结构,适当选择掺杂位置和杂质折射率,就会在禁带中心出现一个极深的导带,一维光子晶体的这种特性可应用于滤波器件和光学谐振腔的设计。     

一维掺杂光子晶体结构参数对带隙结构影响

基于传输矩阵法,数值研究了掺杂一维光子晶体带隙特征。研究表明：一维掺杂光晶体禁带中心位置出现一个极窄的导带,当杂质前半部分层数给定时,后半部分总存在一个层数,使得禁带中心导带的深度达到最大,在此基础上通过改变基本层厚度发现,禁带中心的导带深度仍然最大,我们可以通过改变基本层厚度厚度,让特定波长的光顺利通过。     

GaAs高过超能量态电子自旋相干动力学研究

研究了9.6K低温下、本征GaAs高过超能量态电子自旋相干动力学的浓度依赖,发现当光子能量为1.57 eV,载流子浓度增大至2.65×1017 cm-3时电子自旋相干量子拍的相位翻转180°.理论计算表明量子拍的相位翻转为区分轻、重空穴系统提供了重要依据,当载流子浓度大于2.6×1017 cm-3时,量子拍的振幅主要起源于重空穴价带导带跃迁,当载流子浓度小于2.6×1017cm-1时,量子拍的振幅主要起源于轻空穴价带导带跃迁.因而,分别在轻空穴价带导带系统和重空穴价带导带系统实验测量电子自旋相干动力学成为可能,实验数据表明在轻空穴价带导带系统测得的电子自旋相干弛豫时间明显大于在重空穴价带导带系统测得的电子自旋相干弛豫时间.     

Ce掺杂锐钛矿型TiO_2密度的泛函理论应用

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理平面波赝势(PWPP)方法,模拟计算了纯的TiO2和Ce掺杂锐钛矿TiO2的能带结构、态密度及光学性质,分析了Ce掺杂对锐钛矿TiO2的晶体结构、能隙、态密度和光吸收系数的影响.结果表明:Ce掺杂锐钛矿TiO2晶体后,Ce的4 f轨道进入导带使导带底向低能端移动,禁带宽度变小,吸收带红移,可见光区具有较大的光吸收系数,从而有助于提高TiO2的光催化活性,理论与实验基本吻合.     

Ta原子位置改变对立方NaTaO3电子结构的影响

基于密度泛函理论(DFT)的第一原理方法,运用CASTEP计算了Ta原子位置的改变对立方相NaTaO3电子结构的影响.结果显示Ta的位置变化导致晶格畸变,使电子结构发生变化,影响能带结构、能态密度(DOS)、Mulliken 布居、电子密度等.Ta原子的Z坐标分数由0.5变至0.8,即随着畸变程度提高,电子转移逐渐增强, 主要是由于导带中Ta的d电子能量升高,O的p电子能量降低,Na的p部分电子能量降低,致使导带能量升高,使禁带宽度增大.     

Cr、Mn掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势的方法,研究了纯锐钛矿相TiO2、Cr、Mn单掺杂TiO2的能带结构、电荷布居、态密度和光学性质.对电子性质分析发现:Mn掺杂引起杂质能带位于禁带中央,杂质能带最高点与导带相距大约0.6 eV,而最低点与价带相距大约0.65 eV,其中杂质能带主要由O原子的2p轨道和Mn原子的3d轨...     

二嵌段共聚物-(PPP)x-(PA)y-的态密度特征

在紧束缚近似的基础上，对均聚物－（PPP）x－（PA）y－以及二嵌段共聚物－（PPP）x－（PA）y－的态密度（DOS）进行了计算分析，发现共聚物的态密度与均聚物地态密度有着显著的区别，共聚物的带隙的大小介于大带隙的－（PPP）x－和小带隙的－（PA）y－之间，在共聚物中与－(PPP)x-的导带和价带的子带隙以有共聚物的导带底和价带顶中，所存在捅态密度只有由－（PA）y－来提供，而在共聚物的价带底和导带顶的能态密度则取决于－（PPP）x－的态密度。     

SBN晶体吸收特性的研究

用PERKIN—ELMER LAMBDA 17 UV/VIS光谱仪,首次测定了室温条件下铌酸锶钡(SBN)的吸收光谱,研究了电子的跃迁特性,并确定了禁带宽度E_g的值为2.59ev.     

PbWO4晶体F心及F+心吸收带的能级计算

采用离散变分法计算了PbWO4晶体的能带结构，并用F心及F^ 心的类氢离子1S波函数结合离散变分法计算了F心及F^ 心的电子基态能级，计算结果表明，F心及F^ 心电子基态能级分布在禁带中，分别位于距导带底1.97eV(630nm)及2.36eV(525nm)处，它们的吸收跃迁对应于基态到导带底的跃迁，使晶体呈现F心及F^ 心吸收带，化学计量PbWO4晶体的辐照诱导吸收谱位于500-700nm，呈现一个宽吸收带，高斯分解的结果表明；该吸收带是由两个峰值分别位于550nm和680nm的吸收带叠加而成的，这两个吸收带分别对应于F^ 心及F心吸收带，计算结果与实验数据吻合较好。     

激发态对C60价电荷密度的影响

为发展sp3s*紧束缚模型，用于计算笼状纳米结构的电子结构．具体考虑了s*激发态对C60电子结构的影响．计算了C60团簇的能带结构和电子几率密度．计算的能隙值1．893eV与实验值符合得很好．同时，计算的结果也能对价带和导带进行很好的描述．