1.3μm和1.55μm Si_(1-x)Ge_x波长信号分离器与Si_(1-x)Ge_x/Si应变超晶格探测器的集成

对１．３μｍ和１．５５μｍ波长的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ波长信号分离器（ＷＳＤ）和Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ应变超晶格（ＳＬＳ）红外探测器的集成结构进行了系统的分析和优化设计．优化结果为：（１）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘＷＳＤ，Ｇｅ含量ｘ＝０．０５．波导的脊高和腐蚀深度分别为３μｍ和２．６μｍ．对应于λ１＝１．３μｍ和λ２＝１．５５μｍ波长的波导脊宽分别为１１μｍ和８．５μｍ．（２）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／ＳｉＳＬＳ探测器，Ｇｅ含量ｘ＝０．５．探测器的厚度为５５０ｎｍ，由２３个周期的６ｎｍＳｉ０．５Ｇｅ０．５＋１７ｎｍＳｉ组成．     

1.55μmSi_(1-x)Ge_x/Si光开关与光探测器集成的分析及设计

对１．５５μｍ波长的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ光波导开关和Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ红外探测器的集成结构进行了系统的理论分析和优化设计。设计结果为：（１）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘ光开关，Ｇｅ含量ｘ＝０．０５，波导的内脊高、脊宽和腐蚀深度分别为３，８．５和２．６μｍ，分支角为５～６°。要实现对１．５５μｍ波长光的开关作用，ｐｎ＋结上所需加的正向偏压值应为０．９７Ｖ；（２）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ探测器，Ｇｅ含量ｘ＝０．５，探测器由２３个周期的６ｎｍＳｉ０．５Ｇｅ０．５和１７ｎｍＳｉ交替组成厚度为５５０ｎｍ，长度约为１．５～２ｍｍ的超晶格，内量子效率达８０％以上。     

可调节势垒高度的Al／Si_（1—x）Gex肖特基接触

本文首次报道了Ａｌ／ｐ－Ｓｉ１－ｘＧｅｘ肖特基（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ）接触的制备与电学性质．Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ应变外延层采用快速加热、超低压化学气相淀积方法生长．实验表明，改变Ｇｅ组分ｘ的大小可以调节肖特基势垒高度．随着Ｇｅ组分的增大，肖特基势垒高度降低，其降低值与Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变层带隙的降低值相一致，界面上费米能级钉扎于导带下约０．４３ｅＶ处．文中还研究了ＳｉＧｅ合金层的应变弛豫以及Ｓｉ顶层对肖特基接触特性的影响．     

Si基Ge0.85Si0.15异质光电二极管

采用低温生长缓冲层,高温生长ＧｅＳｉ外延层的方法在ｎ型Ｓｉ衬底上外延生长（ｉ）Ｇｅ０．８５Ｓｉ０．１５－（ｐ）Ｓｉ层,以此材料作为吸收区制备成ＧｅＳｉ／Ｓｉ异质结ｐｉｎ台面光电二极管。其波长范围为０．７－１．５５μｍ,峰值波长位于１．０６μｍ,暗电流密度低达０．０３３μＡ／ｍｍ＾２（－２Ｖ）,在１．０６μｍ和１．３μｍ处的响应度分别为１．８Ａ／Ｗ（－２Ｖ）和０．０６６Ａ／Ｗ（－Ｖ）。     

Si1-XGeX/Si红外光电探测器

本文报导了用两种缓冲层生长技术研制的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ异质结ｐｉｎ型红外探测器。其波长范围为０．７０～１．５５μｍ,峰值波长为０．９６～１．０６μｍ,暗电流密度低达０．０３μＡ／ｍｍ＾２（－２Ｖ）,在１．３μｍ处的响应度高达０．１５Ａ／Ｗ（－５Ｖ）;讨论了Ｇｅ组分、外延层厚度、偏置电压等对探测器参数的影响。     

Co、Ti／Si_（1－x）Ge_x薄膜快速退火固相反应结构和组分研究

本文首次研究金属Ｃｏ与分子束外延Ｓｉ１－ｘＧｅｘ单晶薄膜快速热退火（ＲＴＡ）固相反应，并对比了ＣＯ、Ｔｉ与ＳｉＧｅ固相反应时不同的反应规律实验采用ＲＢＳ、ＡＥＳ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等分析和测试手段对样品的组分和结构等薄膜特性进行检测．实验发现，Ｃｏ／Ｓｉ０．８Ｇｅ０，２在６５０℃热退火后形成组分为Ｃｏ（Ｓｉ０，９Ｇｅ０．１）的立方晶系结构，薄膜具有强烈择优取向；９００℃处理温度，有ＣｏＳｉ２形成，同时Ｇｅ明显地向表面分凝．ＴｉＮ／Ｔｉ／Ｓｉ０．８Ｇｅ０．２固相反应时，８５０℃处理可以形成Ｔｉ（Ｓｉ１－ｙＧｅｙ     

Si_（0．5）Ge_（0．5）合金的热氧化物的研究

利用卢瑟福背散射（ＲＢＳ）、Ｘ光电子谱（ＸＰＳ）和俄歇电子能谱（ＡＥＳ）分析，研究了Ｓｉ０．５Ｇｅ０．５合金在１０００℃下湿氧化所生成的氧化物的特征．结果表明：这种氧化物为双层结构．靠近表面的一层为（Ｓｉ，Ｆｅ）Ｏｘ混合层，在其下面是纯的ＳｉＯｘ层，Ｇｅ被排斥并堆积在ＳｉＯｘ／Ｓｉ０．５Ｇｅ０．５界面附近．在本实验条件下，（Ｓｉ，Ｇｅ）Ｏｘ层的厚度约为２５００Ａ，它的形成时间不足５分种．当氧化的时间延长时，ＳｉＯｘ的厚度随之增加，但（Ｓｉ，Ｇｅ）Ｏｘ的厚度几乎不变．还发现：在这些氧化物中，Ｓｉ２ｐ和Ｇｅ３     

Si_（1－x）Ge_x／Si定向耦合器的研制

在运用ＳｉＧｅ脊形波导单模条件和有效折射率法分析ＳｉＧｅ／Ｓｉ定向耦合器结构参数的基础上，采用分子束外延和各向异性腐蚀技术制备出Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ（ｘ＝０．０５）单模定向耦合器．在波长为１．３μｍ时，平均串音小于－１８．１ｄＢ，输出功率耦合效率达到９８．１％     

Si/Si_(1-x)Ge_x应变层异质结双极晶体管(HBT)交直流特性的仿真研究

本文报道了Ｓｉ／Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变层异质结双极晶体管（ＨＢＴ）交直流特性的仿真结果．通过用叠代法求漂移－扩散方程的数值解，确定器件的直流特性．再利用瞬态激励法，求解器件的交流特性参数．将基区Ｇｅ摩尔含量ｘ为０．２、０．３１的ＨＢＴ的模拟结果分别与有关文献报道的实验结果进行了比较，两者的结果符合良好     

应变Si—xGex／Si异质结材料的GSMBE生长及X射线双晶衍射研究

用ＧＳＭＢＥ技术在国内首次研究了应变Ｓｉ１－ｘ Ｇｅｘ／Ｓｉ异质结材料的生长，并用Ｘ射线双晶线双晶衍射技术对样品进行了测试分析，对于Ｓｉ０．９１Ｇｅ０．０９和Ｓｉ０．８６Ｇｅ０．１４单层，其半宽度ＦＷＨＭ分别为１００〃和２０２〃，对于Ｓｉ０．８９Ｇｅ０．１１／Ｓｉ多量子阱，其卫星峰多达１５个以上，三种样品中的ＧｅＳｉ外延层干涉条纹清晰可见，结果表明，用ＧＳＭＢＥ技术生长的Ｓｉ－ｘＧｅｘ／Ｓｉ异质结     

(Sr_(0.5)Ba_(0.5))_(1.9)Ca_(0.1)NaNb_(5–x)TaxO_(15)陶瓷的介电性能

通过Ta掺杂改性钨青铜陶瓷(Sr0.5Ba0.5)1.9Ca0.1NaNb5–xTaxO15(x=0～0.30),分析了Ta掺杂量对其烧结性能、微观结构及介电性能的影响。陶瓷的烧结温度随x的增大略有提高。当x<0.10时,陶瓷的tC和弛豫性变化不大;当x≥0.10时,tm(1kHz)明显降低,从270℃(x=0)降低至231℃(x=0.30)。且tm随频率增加向高温移动,弛豫性明显增强。认为Ta掺杂引起其性能变化是由于Ta—O键与Nb—O键键能的差异,导致陶瓷氧八面体中心离子位移量以及A位离子有序程度的变化所致。     

Valence band structure of (001), (012), (011), (111), (112), (113) GaAs---AlGaAs quantum wells

We present a detailed theoretical study of the in-plane dispersion of the spin-orbit coupled valence band of GaAs---AlGaAs quantum wells grown along the low-index directions (001), (011), (012), (111), (112) and (113). We find that the confinement energies, warping, effective in-plane masses and hole mixing strongly depend on the direction of confinement. Beside the numerical approach, we have developed a perturbative scheme which is able to predict qualitative trends for confinement energies and in-plane effective masses.     

(Bi3.7Dy0.3)(Ti2.8V0.2)O12铁电薄膜的制备及退火影响

铁电材料在铁电存储器等领域具有良好的应用前景,受到极大的关注,其中铋层状铁电薄膜因为其良好的铁电性,得到了广泛的研究.采用溶胶-凝胶法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基底成功沉积出(Bi3.7Dy0.3)(Ti2.8V0.2)O12(BDTV)的A、B位同时掺杂的铁电薄膜,发现这种双掺能够显著改善薄膜的铁电性.研究了650～800℃不同退火温度下,BDTV铁电薄膜的铁电性能、晶体结构及表面形貌变化.通过SEM分析发现,温度为750℃时,薄膜的颗粒生长较好,薄膜的铁电性能最佳.     

复合量子阱Ge_(0.3)Si_(0.7)/(Ge_(0.3)Si_(0.7))_m-(Si)_m/Ge_(0.3)Si_(0.7)的电子能带结构

采用建立在经验赝历势基础上的推广k·P方法计算了复合量子阱Ge0.3Si0.7／（Ge0.3Si0.7）m-（Si）m／Ge0.3Si0.7的电子束缚能组及其活界面方向的色激关系,并与通常的单带模型下的包络函数方法的计算结果进行了比较。结果表明由于超晶格中子能带的形成,邻近能带间的互作用使通常单带模型下的包络函数方法不再能适用于复合量子阱的计算。计算结果也表明复合量子阱的电子束缚能级沿界面方向在kx＜0.1（2π/a）范围内基本上不随kx变化。     

Comparison of HgTe materials grown in (100), (110), (111), and (211) Orientations

We calculated energies required to remove atoms from various configurations on (111), (110), (100), and (211) HgTe surfaces. The excess pair energies for various species are then calculated and are used in a thermodynamic model to study the growth. All energies are obtained using a Green’s function method. The pair distributions are calculated from these energies in a generalized quasi-chemical approximation. The calculated critical temperatures for surface roughness transition are found to be considerably higher than the usual growth temperature of 185°C, so the growth on these surfaces is expected to be layer-by-layer with formation of two-dimensional islands. However, among the surfaces studied, only the (211) surfaces have an attractive binding energy for Hg, making those surfaces suited for better growth. The critical temperature for growth on (21 l)Hg is slightly higher than that for (211)Te, but we also find that Hg sticking coefficient on (21 l)Hg surface is considerably lower than that on (21 l)Te surface. These calculations are consistent with the observed higher growth rate of the (211)Te surface. Our calculations suggest that there will be fewer grown-in vacancies and Te antisites, at the expense of growth rate and sticking coefficient, for crystals grown on (211)Hg surface. We further calculated the Hg and Te vacancy formation energies as functions of surface orientations and layer depth. The cation vacancy formation energies from completed surface regions (islands) are higher than bulk values near anion terminated surfaces and smaller than bulk values near cation terminated surfaces.     

(Al_xGa_(1-x))_(0.51)In_(0.49)P光致发光谱的温度依赖关系

研究了MOVPE生长的与GaAs晶格匹配的 (AlxGa1-x) 0 .51In0 .4 9P(x =0 .2 9)合金的PL谱的温度依赖关系 ,在变温约为 17～ 2 30K范围内 ,谱线半宽从 2 4meV变到 4 0～ 6 0meV ,强度减小了大约两个数量级。对PL谱积分强度随温度变化的拟合表明 ,在低温区与高温区存在两个不同的激活能。温度小于 90K ,激活能为 4～ 5meV ,温度大于 90K ,激活能为 2 5～ 55meV。认为低温区行为由带边起伏引起的载流子热离化伴随的无辐射跃迁所控制 ,而高温区取决于子晶格的有序度。     

Theoretical studies of poly(para-phenylene vinylene) (PPV) and poly(para-phenylene) (PPP)

The electroluminescence from PPV and the blue light emission from PPP constitute exciting subjects of study. The band gap of these semiconducting polymers can be engineered in a wide range from red to ultraviolet by structural changes made on them. In the present work, we present a theoretical approach based on semiempirical and ab initio total energy and force calculations of PPV and PPP. We perform a conformational analysis in order to investigate the connection between their structural, optical and electronic properties. We use the large cell approach, in connection with the semiempirical quantum method Extended Hückel (BICON-CEDiT code) and the density functional theory (DFT) within the full-potential linearized augmented-plane-wave method (FPLAPW) as implemented in the computational code WIEN2k. Our results are compared to other calculations and to optical absorption measurements.     

纳米复合(Nd,Pr)FeTiBC永磁合金的结构与磁性能

采用熔体快淬法制备了纳米复合(Nd1-xPrx)9.4Fe75.6Ti4B10.5C0.5(x为0,0.2,0.4,0.6,0.8和1.0)合金薄带,研究了Pr对合金薄带结构与磁性能的影响规律。结果表明:Pr降低了合金薄带的晶化温度,使合金薄带晶粒变得粗大,不利于合金矫顽力的提高。Pr对合金薄带磁性能的影响不大,不同Nd和Pr比例的合金薄带在最佳热处理条件下,剩磁Br在0.86 T与0.90 T之间,内禀矫顽力Hcj在1 000 kA/m左右,最大磁能积(BH)max介于130 kJ/m3与136 kJ/m3之间。     

Sm~(3+)掺杂Co_(0．6)Zn_(0．4)Ni_(0．8)Fe_(1．2)O_4红外辐射陶瓷材料的研究

用常规固相合成法成功地制备出Sm3 掺杂Co0.6Zn0.4Ni0.8Fe1.2O4红外辐射陶瓷材料,并通过XRD、FT-IR和IRE-2型红外发射率测量仪测试了材料的微观结构,分析了材料的结构特征与红外辐射性能的关系,发现Sm3 的掺杂导致Sm3 以一定的配位形式进入Co0.6Zn0.4Ni0.8Fe1.2O4体系中,并形成了有限置换型固溶体结构.数据分析可知,Sm3 掺杂浓度对材料的红外辐射性能存在一定的影响,样品Sm0.1在全波段的积分发射率为0.74,而在>8μm波段的平均发射率最高值可达0.94.     

xPb(Y_(1/2)Nb_(1/2))O_3-(1-x)Pb(Zr_(1/2)Ti_(1/2))O_3铁电陶瓷性能研究

系统地研究了 x Pb(Y1 / 2 Nb1 / 2 ) O3- (1- x) Pb(Zr1 / 2 Ti1 / 2 ) O3三元系铁电陶瓷材料 ,测量并计算了不同组分时的压电常数 (d33 )、介电常数 (εT3 3/ ε0 )、机电耦合系数 (kp、k31 )、以及弹性柔顺系数 (s E1 1 、s E1 2 、s E3 3 ) ,对 0 .0 7Pb(Y1 / 2Nb1 / 2 ) O3- 0 .93Pb(Zr1 / 2 Ti1 / 2 ) O3材料 ,d33 为 32 7× 10 - 1 2 C/ N,介电常数 εT3 3/ ε0 为 135 0 ,机电耦合系数 kp 大于 0 .6 ,弹性常数 SE1 1 和 SE3 3 均大于 17× 10 - 1 2 m2 / N。实现发现 ,当 x大于 0 .5 5时 ,x Pb(Y1 / 2 Nb1 / 2 ) O3- (1- x) Pb(Zr1 / 2 Ti1 / 2 ) O3不再是铁电材料