半导体量子结构和Si基光电子材料设计的新进展

评述近年来在半导体量子结构电子态理论应用于Si基光电子材料设计方面的重要进展。着重对有直接高技术应用背景的论题进行讨论和展望。最近关于Si纳米晶光增益和纳米硅/氧超晶格材料超稳定电致发光等具有突破性发现的实验研究成果具有重要意义。对本课题组在该领域的主要贡献及最近关于Si/O超晶格结构的理论研究进展也作简要报道。这些研究正酝酿着信息领域光电子集成技术的重大突破。     

直接带隙硅基超晶格Ⅵ(A)/Sim/Ⅵ(B)/Sim/Ⅵ(A)的设计

Si基光发射材料由于它具有与先进的Si微电子技术兼容和成本低廉的优势，是光电子集成(0EIC)工程应用的首选材料．但由于体材料Si属于间接带隙半导体，不可能成为有效的光发射体．如何设计具有直接带隙硅基材料，备受实验研究工作者和材料设计理论工作者的关注．本文介绍一种新的硅基超品格Ⅵ（A）/Sim/Ⅵ（B）/Sim/Ⅵ（A）的能带结构计算．在密度泛函理论框架内，采用混合基从头算赝势法模拟计算表明，其中Se／Si5／0／Si6／Se及Se／Si5／S／Si6／Se超晶格具有相当理想的直接带隙特征，其带隙处于红外波段．预期这类新材料及有关器件会有优越的光发射和各种光学性能，其制作也可较方便地与硅微电子工艺兼容．预计该材料在信息光电子领域将有强大的应用潜力．     

硅基一维纳米半导体材料的制备及光电性能

硅基一维纳米半导体材料是新型的硅基光电子材料，在硅基光电集成和纳电子领域有重要的应用前景．主要论述了硅基一维纳米半导体材料(纳米硅线、纳米ZnO线)的制备，着重一维纳米材料的阵列化制备，讨论了其生长机理，研究了硅基一维纳米半导体材料的的光学、电学等物理性能．     

硅基场发射阴极材料研究进展

场发射显示技术在原理上具有多种优越性能,可能在未来平板显示技术中居主导地位。硅基场发射阴极易于与其周边驱动电路实现集成,因而更具有明显的开发前景。在综述硅基场发射阴极材料最新研究进展的基础上,就其所面临的问题、可能的解决方案和未来的发展趋势做出了评述。     

硅基介孔材料的合成及表征

本文重点介绍了硅基介孔材料的特性、合成机理、表征方法、改性和应用。通过分析表明，硅基介孔材料是一种新的具有巨大潜在应用前景材料。并指明了硅基介孔材料的发展方向。     

硅基介孔材料的合成及表征

本文重点介绍了硅基介孔材料的特性、合成机理、表征方法、改性和应用。通过分析表明,硅基介孔材料是一种新的具有巨大潜在应用前景材料。并指明了硅基介孔材料的发展方向。     

新型硅基分级孔材料的制备及其孔隙结构

近年来,应用于多种领域的地质聚合物等硅基多孔材料引起广泛关注,其主要功能成分水化硅酸钙(CSH)的结构对这类材料的性能起决定性作用.然而此类材料的低衍射特性导致其纳米结构研究及可控制备难度较大,现有研究多集中于晶态硅酸钙的制备及应用.采用低温水热法制备了半晶态多孔型水化硅酸钙(PCS),利用XRD、FT-IR、SEM、...     

2019年熔盐电解法制备硅基能源材料热点回眸

介绍熔盐电解法制备硅材料及其在能源领域的应用,并回顾其2019年的基础研究进展。熔盐电解方法可以在较温和的温度下通过电化学还原氧化硅实现硅纳米材料的大规模制备,得到的硅纳米材料纯度和形貌可控,能够用于硅基光伏材料以及锂离子电池负极材料。     

硅烯电极材料的第一性原理计算

用第一性原理计算硅烯在N和S原子共掺杂时的能带及电子态密度, 并研究硅烯量子电容与不同掺杂构型间的关系. 结果表明: 引入N/S和N/B共掺杂原子可导致Fermi能级处产生局域态; 在-0.6~0.6 V内, 用NSS,NS,NBB,NNB和NB掺杂硅烯的量子电容均增加, 其中NSS掺杂单空位硅烯在Fermi能级附近, 其量子电容为43.9 μF/cm2, 量子电容增加明显.     

国内外硅半导体材料产业现状及发展

概述了国内外硅半导体材料（多晶硅、单晶硅、硅片）的产业现状,得出国内外硅半导体材料产业、市场及技术状况的基本结论,并分析了我国硅半导体材料产业发展的机遇、存在的问题及发展的趋势.     

硅基钠米材料发光特性的研究进展

近年，硅基低维材料物理与工艺的研究预示，硅基光电子学将是今后半导体光电子学的一个主要发展方向，而硅基低维发光材料又将成为半导体光电子集成技术的主要基础材料。随着硅基超晶格、量子阱和多孔硅研究的不断深化以及纳米科学技术的日益发展，硅基发光材料正向纳米方向开拓。本文将主要介绍硅基纳米材料，如采用各种成膜技术在不同衬底表面上制备的高质量纳米硅（ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ）膜，镶嵌在各种介质，如　－Ｓｉ：Ｈ、ＳｉＯ２或ＳｉＮｘ中的纳米晶硅，以及利用自组织生长的Ｇｅ、Ｓｉ以及ＧｅＳｉ纳米量子点的光致发光特性及其最近研究进展。     

光电信息材料

光电信息材料是一种新型信息材料，其传输、存储和运算信息的速度过错大于电子信息材料，在信息技术的发展中起重要作用，本文阐述了光存储材料，未免纤通信材料少光电功能材料的用途，研究现状和发展方向。     

Progress of Si-based nanocrystalline luminescent materials

Si-based nanomaterials are some new photoelctronic and informational materials developed rapidly in recent years, and they have potential applications in the light emitting devices, e. g. Si light emitting diode, Si laser and integrated Si-based photoelectronics. Among them are nanoscale porous silicon (ps), Si nanocrystalline embedded SiO₂ (SiO_x, x < 2.0) matrices, Si nanoquantum dot and Si/SiO₂ superlattice, etc. At present, there are various indications that if these materials can achieve efficient and stable luminescence, which are photoluminescence (PL) and electroluminescence (EL), it is possible for them to lead to a new informational revolution in the early days of the 21st century. In this article, we will mainly review the progress of study on Si-based nanomaterials in the past ten years. The involved contents are the fabricated methods, structural characterizations and light emitting properties. Finally, we predicate the developed tendency of this field in the following ten years.     

分子对称性与从头计算程序

利用分子对称性对矩阵进行分类。通过引入对称－矩阵和超矩阵概念，并确定它们的运算规则，从而极大地简化了计算，节省了内存和改善了收敛性。由于采用了分壳层计算，避免了大量重复计算。在程序的编制中还利用了数组动态存储技术，使程序能同时用于微机和其它类型的计算机。     

工业设计中选择材料的层次分析法应用及程序设计

探讨了工业设计中融入环境因素材料选择的层次分析法模型，用MATLAB编写了模型的计算程序，并用一个简单的例子说明了模型的应用及计算过程．     

形状记忆材料的热力学设计

以新一代溶液模型考察了合金元素对Fe-Mn-Si基合金层错能的影响，并预测了Fe-Mn-Si合金面心立方(fcc)→密排六方(hcp)马氏体的相变温度．应用规则溶液模型计算了含Ce和Y的ZrO2基陶瓷四方(t)→单斜(m)马氏体相变的自由能，结合测得ZrO2基陶瓷的强度，预测了马氏体相变的开始温度．对Ni-Mn-Ga磁驱动记忆合金的磁性转变温度Tc、体心立方至体心正方(bcc→bct)马氏体相变温度Tmart和饱和磁化强度Ms与成分的关系进行了优化，提出了具有较佳综合性能的成分范围．应用热力学方法对Fe-Mn-Si基合金、ZrO2基陶瓷和Ni-Mn-Ga铁磁合金等形状记忆材料作出的成分设计均与实验结果符合较好．     

辐射等效人工骨功能材料的设计及其实现

作者从X射线和γ光子与物质相互作用出发，根据骨组织的成分分布和辐射衰减特性，提出了射线能量与质量衰减系数之间的相关数学模型。该模型不仅为辐射等效人工骨材料的设计提供了依据，而且能为人工骨材料的选择和配方的确定提供具体的计算方法。     

电负性概念的发展与功能无机新材料的设计研究

电负性概念1932年由著名化学家L.Pauling提出并首次定量标度,它表示"分子中的原子将电子吸引向自身的能力".作为化学领域里非常重要的原子参数,电负性为人们提供了一种简便而有效的方法预测化学键的性质,进而预测分子和晶体的各种物理化学性质.80年来,电负性概念不断发展,出现了离子电负性、键电负性、基团电负性等概念,这些概念的提出丰富和发展了电负性理论,并使电负性概念成为材料研究的有效工具.随着新材料的迅速发展,电负性方法和模型被广泛应用于预测材料的组成和结构,以及定量计算材料的各种物理性质,如功函数、肖特基势垒高度、带隙、弹性模量、硬度等,对于人们设计和发展新颖的功能无机材料具有重要的应用价值.