半导体超晶格与微结构的发展模式浅析——纪念半导体超晶格与微结构研究30年

半导体超晶格与微结构是半导体科学技术发展史上的一颗璀璨明珠。它的确立与发展不仅对现代信息科学技术,而且对低维物理、材料科学和纳米技术的发展,都产生了重要而深远的影响。今天,在崭新的21世纪来临之际,通过重温它的历史沿革和分析它的发展模式,进而揭示它的内在规律性,以此纪念半导体超晶格与微结构研究发展30年。     

半导体超晶格与微结构的发展模式浅析：纪念半导体超晶格与微结构？…

半导体超晶格与微结构是半导体科学技术发展史上的一颗璀璨明珠。它的确立与发展不仅对现代信息科学技术，而且对低维物理，材料科学和纳米技术的发展，都产生了重要而深远的影响。今天，在崭新的２１世纪来临之际，通过重温它的历史沿革和分析它的发展模式，进而揭示安的内在规律性，以此纪念半导体超晶格与微结构研究发展３０年。     

非晶半导体超晶格研究进展

自从江崎和朱兆祥1970年发表了他们对晶态GaAs/GaAlAs周期性多层叠合结构的研究工作以来,半导体超晶格的研究已取得了长足的进步。但是,最初10余年间的工作仅限于结晶半导体。至于非晶(或称无定形),或许是由于这种材料本身的研究历史还不够长,人们在那期间的认识还欠充分。非晶半导体超晶格这个术语出现在科学文献上,还仅仅是最近     

ZnS-ZnSe应变层超晶格远红外反射谱研究

Ⅱ—Ⅵ族宽禁带化合物超晶格是最有潜力的制做短波长光电器件的半导体材料.ZnS-ZnSe、ZnSe-ZnTe应变层超晶格由于每层中含有较大的应力,因此有许多特殊的性质,已有许多人用Raman光谱法、光致荧光法研究这种超晶格.我们用远红外反射光谱方法研究这种超晶格材料的声子模.这种方法不仅可以方便地通过声子模的测量来检测微结构的质     

半导体二维电子气研究新进展——长波红外辐射的探测

一种新型的红外探测器——超晶格量子阱红外探测器,正在有力地敲着半导体世界的大门。     

半导体超晶格与量子阱及其研究进展

70年代初期发展起来的半导体超晶格与量子阱的研究正在深刻地改变着固体物理学和半导体物理学的研究面貌,并且正在对低维物理学、材料科学和微电子科学的研究产生着重要而深远的影响。     

晶格匹配型单量子阱GaAs/AI_xGa_(1-x)As半导体电极的光电化学行为

近年来,在半导体光电化学领域中,半导体超晶格(量子阱)材料作为一种新型的光电极的研究已引起人们广泛的注意和重视.由于半导体超晶格(量子阱)能带的量子化,因此具有许多完全不同于体材料的新特性,如其量子阱中的激子受到阱宽的限制不仅寿命长于相应的体材料,而且有较强的光吸收性能;量子阱中光生热载流子的能量驰豫明显慢于体材料,具有较长的热载流子寿命,大大增强了热载流子效应以及其载流子迁移率大于体材料等.这些特性都有利于提高光能的转换效率.本文研究了晶格匹配型单量子阱GaAs/Al_xGa_(1-x)As电极     

转角双层MoS2莫尔超晶格中接近室温的关联电子态

<正>通过转角或晶格失配构造二维范德华材料莫尔超晶格为凝聚态物理、材料物理、光学等领域的研究注入了新的活力.过去几年的理论和实验工作表明^[1～5],二维材料莫尔超晶格系统是研究和调控强关联与拓扑量子物态的理想平台.具体而言,基于多种二维半导体过渡金属硫族化合物莫尔超晶格,研究者先后实现了包括莫特绝缘体、强关联电子晶体态、近藤晶格、量子自旋霍尔效应、整数与分数量子反常霍尔效应等在内的一系列强关联和拓扑量子物态.     

用瞬态光致发光研究非对称双量子阱隧穿过程

半导体量子阱超晶格结构的载流子除了具有平行于阱层界面的纵向运动(纵向输运)外,还具有垂直于界面方向的横向运动(横向输运)。横向运动需要穿过势垒阻挡层,因此又称为载流子的隧道穿透效应(Tunneling,简称隧穿)。自从1973年Esaki和Tsu等人的开创性工作以来,特别是量子阱超晶格材料的问世,     

半导体超晶格与量子微结构研究30年

半导体超晶格与量子阱系指对电子具有一维量子限制作用的多层超薄异质结人工材料,量子微结构泛指对电子具有二维和三维量子约束性质的量子线与量子点介观系统.这类低维体系的研究是近30年来半导体科学技术中,尤其是半导体物理学领域内一个发展最迅速的活跃前沿.它的研究兴起,不仅对信息科学技术,而且对低维物理、材料科学以及纳米技术的发展,正在产生着革命牲的影响.本文着重回顾与评述了30年来半导体超晶格与量子微结构在材料生长工艺、体系维度变化、物理效应产生以及新型器件应用等方面所取得的一系列重大进展,并对其在21世纪的发展作了初步展望.     

合金异质结的价带带阶的计算方法

半导体异质结界面两侧价带带阶ΔE_v值(即va|ence-band offsets)是决定量子阱、超晶格电子态重要的物理量,无论是理论计算还是实验研究都具有重要的意义。对于由元素     

8—12μm GaAs量子阱红外探测器及其线阵列

由于量子尺寸受限效应和超周期性的存在,超晶格量子阱的导带中形成了量子化的子能带.这些子能带可以由控制垒宽、垒高和阱宽,以及由设计阱的形状而得到剪裁,使导带中子能带间光跃迁的红外共振吸收峰在相当宽的范围得到调节.所谓量子阱红外探测器,就是利用半导体超晶格量子阱材料子带间光跃迁的红外吸收特性研制而成的一种新颖、快速、高灵敏     

GaAs/Al_(0.3)Ga_(0.7)As短周期超晶格中负微分电导效应的观察

1970年,Esaki和Lsu提出了半导体超晶格的概念,旨在获得一个全新物理范畴的电子性质.由于超晶格中电子态之间的耦合,导致微带形成,载流子在这些微带中的输运将展现出新的物理现象,例如,Esaki和Lsu所预言的负微分电导效应.然而,后来在超晶格中载流子纵向输运实验上所观察到的低温条件下的负微分电导效应是由于高场畴或者级连共振隧穿引起的.最近,Sibille等人在GaAs/AlAs短周期超晶格中在室温条件下观察到Esaki-Lsu所预言的负微分电导效应.在本文中,我们给出了GaAs/Al_0.3Ga_0.7As短周期超晶格在300K和77K温度下的微带输运实验结果,两个温度下的实验数据均表现出清楚的负微分电导效应,而且77K温度下的微带电导明显地大于300K下的微带电导,这与理论的预言是相符的.     

半导体物理研究的回顾与展望

半导体物理是凝聚态物理领域中的一个活跃分支,也是半导体科学技术发展的重要物理基础.半个多世纪以来,半导体物理自身不仅在晶态半导体、非晶态半导体、半导体表面、半导体超晶格、纳米半导体和有机半导体等领域中都获得了令世人瞩目的重大进展,而且它还是一系列新材料、新结构、新效应、新器件和新工艺产生的源泉,极大地丰富了凝聚态物理的研究内容和有力地促进了半导体科学技术的迅速发展.温故而知新.今天,我们重新认识它的发展规律与特点,对于把握半导体物理在21世纪的发展走向具有直接的现实指导意义.     

无公度超晶格薄膜的电子态

一种新型的材料——人造超晶格已引起广泛的重视。我们曾对完整超品格的电子结构及物理性质作过一些研究。在本文中我们将提出一种可能的超晶格构型——无公度超晶格。所谓无公度,是指其超晶格周期与原有的晶格周期之比是无理数。从实验的角度考虑,由于难以实现超晶格周期的长程相关性。实际上无法制备严格的无公度超晶格。但以下两种     

微电子技术中的半导体薄膜材料

本文着重介绍了用于微电子技术的非晶态、宽带隙、纳米相、超晶格、量子微结构以及多孔硅等半导体薄膜材料，近年来在结构特征、物理性质以及器件应用等方面取得的某些新进展．并指出，原子组态的无序化，材料禁带的宽带隙化，能带剪裁的任意化以及人工结构的低维化和量子化，集中体现了半导体薄膜材料的发展特点。     

Ⅱ—Ⅵ族宽禁带半导体应变层超晶格的折射率测量

ZnS、ZnSe、ZnTe等宽禁带半导体材料构成的超晶格和量子阱结构可望在可见光光电子器件领域发挥重要作用,特别是它们可制成600—700nm光电子器件,在高密度光学信息系统中的应用,前景非常诱人。因此人们正加紧努力研制基于这种材料的光波导、激光器及光学     

稀释磁性半导体

近年来一类新的半导体合金:稀释磁性(或半磁性)半导体引起人们的极大关注。稀释磁性半导体(DMS)是一种合金材料,它们的晶格含有取代的磁性离子,例如CdMnTe(在主晶CdTe中一小部分Cd原子由一种磁性离子(Mn)任意取代)。对这些材料感兴趣的原因有三:1.DMS的特性(能隙、晶格参数等)可加以仔细修整。例如不透明半导体CdTe当愈来愈多的Cd原子被Mn取代时逐渐变得透明。2.显出极端有趣的磁性。例如在低温下     

直流和交流电场作用下超晶格电子准经典输运特性

Bloch振荡现象很早以前就在理论上预言了,直到1969年,Esaki提出超晶格的概念才使Bloch振荡的实验证实成为可能,并在实验上得到超晶格的负微分电导特性。目前已有很多实验和理论研究。理论研究主要是采用Boltzmann方程分析超晶格的负微分电导特性。本文采用Fokker-Planck方程(FPE)在准经典近似下分析超晶格电子的输运特性,比较简捷地得到负微分电导特性,并且独到地分析了随阻尼大小连续变化时输运特性的演化,以及交流电场作用下的输运特性。     

离子注入硅的连续激光退火研究

离子注入造成的晶格损伤,在半导体应用中有截然相反的两种作用。制造器件的pn结需要消除损伤,