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．     

Si-nipi超晶格的电子和空穴亚带能量

本文采用锯齿形势,计算了Si-nipi掺杂超晶格结构中电子和空穴的亚带能量随掺杂浓度n_D~((2))(=n_A~((2)))、掺杂层厚度d_n(=d_p)和自由载流子浓度n~((2))的变化情况。讨论了Si-nipi超晶格的有效带隙随设计参数的相化规律。     

C~ 注入Si中形成SiC的初步研究

将C 离子注入硅衬底,衬底温度约为400℃,C 离子引出电压为45keV注入剂量为5×1017cm-2.经高温退火形成碳化硅沉淀,利用X射线光电子能谱(XPS),俄歇电子能谱(AES)及傅立叶变换红外吸收光谱(FTIR),对所形成的碳化硅埋层作了初步的分析.     

球磨诱导6H-SiC→3C-SiC的多型转变

Ｘ射线衍射与高分辨电子显微术证实了在球磨条件下可发生α－ＳｉＣ向β－ＳｉＣ的转变。高分辨电子显微术证实α－ＳｉＣ中的６Ｈ－ＳｉＣ向β（３Ｃ）－ＳｉＣ的转变是通过磨球和粉末碰撞时在相邻密排面上引入不全位错实现的。其基本过程是不全位错的运动使６Ｈ的一个（３，３）堆垛向（４，２），（５，１）至（６，０）堆垛序过渡，形成６层３Ｃ－ＳｉＣ的｛１１１｝堆垛，相继进行这一过程即可完成６Ｈ－ＳｉＣ向３Ｃ－ＳｉＣ的     

应变层超晶格（ZnSe）n／（ZnS）m的亚带结构

本文讨论了应变对越晶格（ＺｎＳｅ）＿ｎ／（ＺｎＳ）＿ｍ在Ｔ点带边结构的影响，计算了带偏移：并在双量子阱近似下，用有效质量近似方法计算了应变层超晶格（ＺｎＳｅ）＿ｎ／（ＺｎＳ）＿ｍ的亚带结构。     

铁族过渡金属的3d能带结构

本文用较完善的紧束缚方法系统地计算了铁族过渡金属中体心立方Ti,V,Cr,Mn,Fe和面心立方Fe,Co,Ni,Cu的3d能带结构与状态密度。计算中考虑了晶体中电子组态的特点和重迭积分及次近邻相互作用的影响,精确地计算了晶体场积分,计算得到的3d填充带宽和低温电子比热系数与实验值符合较好,通过系统的计算,得到了整个铁族过渡金属3d能带结构及状态密度的规律性。计算表明这些金属的3d能带宽度与金属原子间结合力存在着规律性的对应关系,最后讨论了重迭积分、晶体场积分和次近邻相互作用对带宽计算值的影响。     

用平面波法计算Si—nipi掺杂超晶格的电子态

本文用平面波法自洽地计算了Si-nipi掺杂超晶格的电子态。当di→0时,对称性较高的<100>、<110>和<111>方向计算的结果与在正空间用各向同性模型计算的结果相比较,其有效带隙的变化规律基本一致,说明用平面波法计算Si-nipi超晶格的电子态是行之有效的。     

(ZnSe)_n/(ZnS)_m应变层超晶格的光吸收系数

用L-K有效质量理论研究［001］方向生长的（Znse）n／（ZnS）m应变层超晶格的电子结构和光吸收系数．结果表明,光吸收系数与附宽和垒厚有关．     

多能谷Si—ni pi超晶格材料的电子性质

本文采用各向异性有效质量计算了多谷材料硅nipi超晶格的电子态和有效带隙。计算结果表明:在同样的掺杂浓度和超晶格周期下、超晶格的方向选取不同就会得到不同的能谱和禁带宽度。在对称性较高的三个方向(100)、(110)、(111)上,沿(100)方向上的有效带隙最窄,与用各向同性有效质量的计算结果相比较,发现规律是一致的。     

掺杂超晶格—Si-nipi结构中的电子态

本文在紧束缚近似的基础上,考虑了Ando处理二维多体问题时采用的Hohnberg-Kohn-Sham局域密度泛函理论,计算了一种具有锯齿形势的新型材枓Si-nipi多层结构系统的电子基态和激发态。计算结果表明,在同样的掺杂浓度和外界激发下,Si-nipi材料比GaAs-nipi材枓的有趋能隙更窄,低亚导带间能量间隔随自由载流子浓度n变化的速率是GaAs-nipi材料相应值的1/2。当选择nD=nA=1.85×10~(19)Cm~(-3),d=400A以及d_n=d_p=40A时,可使有效能隙E_g~(eff,Si)在0.1～0.2ev之间变化。从理论上证明了,Si掺杂超晶格可成为一种具有可变载流子浓度和可变能隙的新型人造材料。