半导体超晶格及其应用

半导体超晶格是凝聚态物理的前沿领域之一.对半导体超晶格物理的历史、现状以及未来做了简单的回顾与展望,并介绍了它的若干应用.     

师院学人

徐权，男，1964年10月生。1986年毕业于北京师范大学物理系理论物理专业。一直从事高校物理教学工作。2000年以来开始凝聚态物理的研究，2002年到北京师范大学做访问学者，确立了晶格非线性振动和玻璃半导体中量子点的非线性效应两个新的研究方向，2004年晋升为教授，2005年获北京师范大学凝聚态物理硕士学位。现任大庆师范学院科研处副主任、学科学位建设办公室主任。徐权教援始终致力于高校物理专业的教学内容和教学方法的改革。主持并完成了黑龙江省教改工程项目：“以实验为主线《力学》教学内容和方法改革与学生能力培养的研究与实践”…     

衬底表面生长Pb膜的量子尺寸效应及驰豫结构研究

项目主要研究在半导体和金属衬底上生长Pb薄膜时的量子尺寸效应,即纳米量级的厚度对薄膜生长规律的影响,进而探讨量子尺寸效应对驰豫结构的影响.这是当前凝聚态物理中两个重要方向———量子尺寸效应和薄膜驰豫结构的交叉点.到目前为止,还没有发现有人开展这样的工作.因此,该项目的研究必将会对凝聚态物理的发展产生一定的影响.     

超晶格中电子透射共振的机理

本文阐明了在超晶格中电子透射共振的机理，并将它与晶格中电子共振散射作了详细的比较，其理论计算的结果对超晶格某些原子层和分子层以及极薄的半导体层结构的研究都有重要意义，并为设计一种新型的放大率很高的量子放大器——透射共振量子放大器提供了理论计算的依据．     

用溅射法和辉光放电法制出a-Si:H/a-C:H和a-Si:H/a-SiC:H膜超晶格结构

非晶态半导体“超晶格”是近两年多来研制成功的,为寻求新的半导体材料和器件结构闯出了一个新的领域,因而受到了广泛重视,我们已制出了多种非晶态超晶格膜,对这些材料来说,在国内还是首次。     

超晶格结构与特性

本文简要论述了半导体超晶格的分类、结构特性、能带结构与光电特性，以及它们的发展与应用。     

反应溅射生长的 a-Ge∶H/a-Si∶H 超晶格结构的 TEM 观察

自1983年 Tiedje 和 Abeles 等人报导了非晶态半导体超晶格以来,非晶态半导体超晶格以它特殊的性质和潜在的应用前景(如太阳能电池,TFT 等)越来越引起人们的注意。由于非晶态长程无序,因而非晶态超晶格不像晶态超晶格那样在界面处要求严格的晶格匹配。人们已经用辉光放电法生长了 a-Ge∶H/a-Si∶H 超晶格(?)~2,但是这种方法     

直流和太拉赫兹交流驱动的半导体超晶格中的相干现象

综述了近年来对直流和太拉赫兹（THz)交流驱动的半导体超晶格中相干过程的研究,在Floquet态激子能谱结构的基础上,着重介绍了THz驱动,直流偏置下半导体超晶格中光学超快过程（包括线性吸收和非线性波混频等）的一些动力学效应,如激子Wannier-Stark 阶梯的嬖裂与摆动,动力学Fano共振,局域化与去局域化等,也讨论了用差频THz频段的双色准连续近红外激光作为THz激光源研究超晶格的可能性。     

现代外延生长技术

由于现代外延生长技术的不断完善，使异质结器件、量子阱与超晶格材料的生长与应用得到迅速发展．本文概述了目前半导体材料与器件研究最先进的几种外延生长技术，包括ＭＢＥ、ＭＯＣＶＤ、ＣＢＥ、ＡＬＥ和ＨＷＥ．     

凝聚态物理学科发展态势与发展思路——基于国家自然科学基金资助情况(2011–2021)和物理学发展规划的分析与探讨

凝聚态物理是物理学最大的分支,也是物理学近半个世纪以来发展最为迅速的领域之一.凝聚态物理内涵丰富,基础性、应用性和交叉性强,是信息科学、材料科学、能源科学的重要基础,也是物理学与生命科学、化学科学交叉融合的关键领域,具有重要的战略意义.本文通过回顾2011–2021年我国国家自然科学基金资助布局,与美国科学基金数据对比,并结合物理学科发展规划,分析凝聚态物理学科的发展态势,凝练学科发展方向并提出政策建议,供相关人员参考.     

因瓦效应与中子散射

概述了作者十几年来用非弹性中子散射和光电子能谱等方法在非晶态因瓦合金的自旋波动力学，晶格动力学和电子结构方面所进行的实验研究，基于实验事实，提出了统一解释因瓦效应的电子－声子相互作用机制。以此展示中子散射等近代物理实验方法在凝聚态物理研究中的重要地位。     

一维组分超晶格量子阱的能带结构及其透射谱特征

电子在组分超晶格中的运动问题等效于电子在一维方形势阱中的运动问题。由于电子所经受的相互作用势是一维周期势,情况与K-P模型类似。利用转移矩阵方法对理想情况下超晶格量子阱的能带结构和透射谱特征进行了研究,而且对非理想情况下的透射谱进行了分析,结果表明系统存在局域态。     

超晶格材料研究进展

介绍了超晶格材料的种类、性质、制备方法及其应用的研究进展，并对超晶格材料研究的发展前景进行了展望。     

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。     

物理实验中的CBE技术

探讨计算机辅助教育（CBE）技术（包含计算机辅助教学（CAI）和计算机管理教学（CMI）两个主要子域）的应用。主要报道物理实验的课件编制、实验数据处理和分析软件的开发,以及题库管理系统软件的开发等。     

普通高中物理课程标准下物理教师素质要求

普通高中物理课程标准取代了原来的普通高中物理教学大纲，在中学物理学的培养目标、课程结构、课程实施、教学教材改革、课程资源开发、课程评价等方面带来了新的变化，这些新变化对物理教师素质在教育教学科研、课程资源开发利用、课堂教学设计、现代教育技术和教学评价等方面提出了全新的要求。     

量子逻辑门及其研究进展

量子信息代表了当代量子物理学的最新进展,代表着信息时代最具有潜力的发展方向,量子逻辑门是实现量子计算的最基本的逻辑单元。文章介绍量子信息技术中量子逻辑门的基本特点、方法以及实现量子门的物理实验进展。     

量子逻辑门及其研究进展

量子信息代表了当代量子物理学的最新进展,代表着信息时代最具有潜力的发展方向,量子逻辑门是实现量子计算的最基本的逻辑单元。文章介绍量子信息技术中量子逻辑门的基本特点、方法以及实现量子门的物理实验进展。     

气体成分对介质阻挡放电中超四边形斑图的影响

采用介质阻挡放电装置,研究了1.01×105Pa下空气和氩气的混合气体中气体成分对超四边形斑图的影响.实验发现,随着空气体积分数的增大,产生超四边形斑图所需要的驱动电压也随之升高,同时,超四边形斑图越来越不稳定,放电丝直径逐渐变小,当空气体积分数大于4%时放电丝个数由每行6个增加到7个.