Ar~ 离子注入对Ge/GaAs(100)异质结能带偏离影响的XPS研究

用X光电子能谱(XPS)方法研究了界面特性和Ge/GaAs(100)异质结的能带偏离关系。实验表明,当在清洁的GaAs(100)表面生长Ge异质结时,其价带偏离(△E_v)与界面特性无关,而在Ar离子注入的GaAs(100)表面上生长的Ge异质结,其价带偏离与Ar~ 离子的浓度分布有关。     

一维异质结的能带

本文从简化模型出发,用量子力学分析方法对一维有限异质结的能带结构进行了探讨。     

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±     

P—AlGaAs／n—GaAs异质结载流子输运机理

在20～300K的温度内测量了P-AlGaAs/n-GaAs异质结伏安特性和光伏谱随温度的变化,认为在正偏压下,通过p-n结的载流子输运过程有隧穿复合和扩散两个机构参与,对实验数据进行拟合,计算一些重要参数。     

碱金属夹层对半导体异质结能带偏移的影响

用光电发射的方法研究了碱金属夹层对Ｇｅ和Ⅲ－Ⅴ族半导体异质结形成和能带偏移的影响．实验表明，价带偏移（ΔＥｖ）与夹层厚度有关．０．５ＭＬＣｓ和１ＭＬＮａ可使Ｇｅ／ＩｎＰ（１００）及Ｇｅ／ＧａＡｓ（１００）的ΔＥｖ的值分别增加０．２０ｅＶ和０．１８ｅＶ．碱金属与衬底相互作用而引起的界面偶极矩的改变是导致ΔＥｖ改变的主要原因．     

Si—GaP（110）异质结的理论研究

用自洽的半经验紧束缚方法，定域电荷中性条件和散射理论方法研究了Ｓｉ－ＧａＰ（１１０）异质结，得到了主要结果是：ＧａＰ和Ｓｉ表面有相似的电子特性：由此构成的界面只显示了弱的相对于相应体的相互作用的微扰；在Ｓｉ／ＧａＰ（１１０）界面有不同于其他异质结的、由Ｓｉ－ＧａＰ界面态引起的界面势；两个半元限晶体构成的ＳｉＧａＰ（１１０）异质结的能带偏移为０．４３ｅＶ。     

Si—GaP（110）异质结形成过程中能带偏移的变化

用自洽的半经验紧束缚方法，定域电荷中性条件和散射理论方法研究了Ｓｉ－ＧａＰ（１１０）异质结形成过程中的能带偏移变化，能带偏移在第１层Ｓｉ覆盖在ＧａＰ（１１０）衬底上后即已形成，并随Ｓｉ覆盖层厚度而增加，至约５、６层后趋于最终值。     

InAs／GaAs应变异质界面能带排列的极端应变效应

建议用一种基于超晶格自洽超原胞计算的形变势方法来确定ＩｎＡｓ／ＧａＡｓ应变异质界面的能带排列情况。该方法全面考虑了界面电荷、弹性应变以及自旋－轨道耦合等因素对能带排列的影响。结果表明，ＩｎＡｓ／ＧａＡｓ异质界面的能带排列具有极端显著的应变效应，通过人工控制其平面内晶格常数（可由选择不同的衬底来实现），可使其成为Ⅰ型，Ⅱ型超晶格或金属。此应变效应主要来源于单轴应力及其与自旋－轨道分裂的耦合，而流体静压和界面电荷的作用则相对很小．本文对以ＧａＡｓ为衬底情况下的计算结果与Ｘ射线光发射实验数据相一致。     

BF^＋对^29Si^＋注入GaAs层的影响

研究了硅离子注入LEC生长的SI-Ga'As材料时BF~+对离子注入层特性的影响。认为BF~+的影响主要反应在B的影响,由于B的掺入使B替Ga位从而促使大量Si去替As位,形成B_(Ga)-Si_(As)和Si_(As)受主,从而减少了Si_(Ga)的施主浓度并且补偿了n型载流子浓度。因此B的掺入减小了注入层的电激活率。又因为B的掺入产生了一些空位和间隙原子等点缺陷,从而使注入层迁移率下降。实验说明避免BF~+对离子注入层的影响是提高注入层质量的重要关键。     

Si－GaP（110）异质结的理论研究

用自洽的半经验紧束缚方法、定域电荷中性条件和散射理论方法研究了Ｓｉ—ＧａＰ（１１０）异质结，得到的主要结果是：ＧａＰ和Ｓｉ表面有相似的电子特性；由此构成的界面只显示了弱的相对于相应体的相互作用的微扰；在Ｓｉ／ＧａＰ（１１０）界面有不同于其他异质结的、由Ｓｉ－ＧａＰ界面态引起的界面势；两个半无限晶体构成的Ｓｉ一ＧａＰ（１１０）异质结的能带偏移为０．４３ｅＶ．     

Si－GaP（110）异质结形成过程中能带偏移的变化

用自洽的半经验紧束缚方法、定域电荷中性条件和散射理论方法研究了Ｓｉ—ＧａＰ（１１０）异质结形成过程中的能带偏移变化·能带偏移在第１层Ｓｉ覆盖在ＧａＰ（１１０）衬底上后即已形成，并随Ｓｉ覆盖层厚度而增加，至约５、６层后趋于最终值．     

屏蔽对GaAs／AlxGa1—xAs异质结系统中施主结合能的影响

对半导体单异质结系统，引入了三角势近似异质结势，考虑电子对杂质库伦势的屏蔽影响，利用变分法讨论在界面附近束缚于正施主杂质的单电子基态能量，对GaAs/AlxGa1-xAs系统的杂质态结合能进行了数值计算，给出了结合能随杂质位置和电子面密度的变化关系，并讨论了有无屏蔽时的区别。     

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。     

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。     

Ge+注入Si1-x Gex/Si异质结的退火行为

在注入能量为100keV时,将注入剂量为5.3×1016/cm2的Ge 注入(001)SIMOX硅膜中制备Si1-xGex/Si异质结;然后,对样品进行碘钨灯快速热退火,退火温度为700～1 050℃,退火时间为5～30 min.对样品的(004)和(113)面X射线衍射数据进行计算和分析,得出退火温度为1 000℃、退火时间为30 min为最佳退火条件.在此退火条件下,假设固相外延生长为赝晶生长,90%的注入Ge 位于替代位置,若同时考虑应变弛豫,则位于替代位置的Ge 达到理论最大值的82%,共格因子为0.438.由于高剂量Ge 注入引起表面晶格损伤严重以及应变弛豫释放的位错和缺陷,因此,表面结晶质量不太理想.     

Si^＋／As^＋双离子注入SI—GaAs对注入层电激活均匀性改？…

研究了单（Ｓｉ＾＋）双（Ｓｉ＾＋／Ａｓ＾＋）离子注入半绝缘砷化镓电激活的均匀性,结果表明,ＬＥＣＳｉ－ＧａＡｓ衬底中深电子陷阱能级均匀性分布好坏,对注入层电激活性有一定影响,当ＳＩ－ＧａＡｓ中碳含量小于５＊１０＾１５ｃｍ＾－３时,对注入层电激活影响不大,采用多重能量Ｓｉ＾＋注入,可改善栽流子纵向分布的均匀性,采用Ｓｉ＾＋／Ａｓ＾＋双离子注入可改善ＬＥＣ ＳＩ－ＧａＡｓ衬底中ＥＬ２横向不均匀分布对电     

Si夹层对GaAs/AlAs异质结的影响

用MBE生长了GaAs/Si/AlAs异质结及其对比样,通过深能级瞬态谱技术(DLTS)和X射线光电子谱测量(XPS)研究了Si夹层的引入对异质结的影响,研究发现Si夹层的引入不会引起明显的深能级缺陷,异质结仍保持较好的质量,但使GaAs/AlAs的带阶发生了改变。     

缓冲层对p-a-Si/n-c-Si异质结太阳电池影响的计算分析

采用AFORS-HET和MATLAB从理论上研究了缓冲层对HIT电池性能的影响机理.首先对P层进行优化,发现高掺杂、薄厚度的P层有利于电池效率的提升.缓冲层主要的影响有两方面,一是界面态密度,二是与晶体硅形成能带失配.模拟发现,界面态增大导致复合中心密度上升,开路电压下降;能带失配的增大可以降低界面处少子浓度,起到场钝化效果,提高开路电压.短路电流和填充因子受到界面处的影响较小,与P层的工艺条件有比较大的关系.     

热壁外延（HWE）制造PbTe／PbSnTe异质结和超晶格

本文于国内首次报导，利用简化的热壁外延（ＨＷＥ）装置在ＢａＦ２（１１１）衬底上生长了Ⅳ－Ⅵ族半导体单晶外延层，制备了ＰｂＴｅ／ＰｂＳｎＴｅ异质结和具有２０个周期的超晶格。测试结果表明，所制备的外延层的晶体结构完美，异质结具有良好的整流特性。通过Ｘ－光衍射求出了超晶格的周期。超晶格样品（２２２）衍射峰的卫生峰不对称，说明样品内有应变。