锗硅量子阱异质界面附近缺陷研究

用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究了量子阱样品价中载流子的热发射和异质界面附近的深能级缺陷，得到Ｓｉ０．６７Ｇｅ０．３３／Ｓｉ单量子样品的能带偏移为０．２４ｅＶ．量子阱异质界面附近高浓度的深能级缺陷在样品的ＤＬＴＳ谱上形成一少于峰，该信号只有当测量的脉冲宽度足够大时才能检测到．对比不；司组分相同结构的多量子阱样品发现，组分大时异质界面的深能级缺陷浓度大，因此它可能是失配应变或位错引起的．相应的光致发光谱（ＰＬ）测试结果表明该深能级缺陷还会导致ＰＬ谱中合金层的带边激子峰的湮灭．     

导纳谱研究锗硅单量子阱的退火效应

利用导纳谱研究了锗硅单量子阱的热稳定性．导纳谱热发射模型的理论模拟和深能级缺陷研究表明：在９００℃以下退火１０分钟，晶格弛豫并不明显，但原子的互扩散引起量子阱中子能级严重降低．同时，我们计算出了原子的互扩散系数，以及单量子阱Ｓｉ／Ｓｉ０．７５Ｇｅ０．２５／Ｓｉ中原子互扩散的热激活能１．０８ｅＶ．     

Ge0.4Si0.6／Si多量子阱与Ｇe／Si周期超晶格样品中的深中心

用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究了分子束外延生长的Ｇｅ０．４Ｓｉ０．６／Ｓｉ多量子阱与Ｇｅ／Ｓｉ为超晶格样品中深能级中心的性质,在种样品中都观测到两个多数载流子中心和一个少数载流子中心,在Ｇｅ０．４Ｓｉ０．６／Ｓｉ多量子阱样品深中心Ｅ２的能级位置为ＥＣ－０．３０ｅＶ,Ｅ３的能级位置为Ｅｃ－０．２２ｅＶ,并且在正向注入下随着Ｅ２峰的消失到一个少数载流子峰ＳＨ１,其能级位置为ＥＶ＋０．６８ｅＶ,在Ｇｅ／     

Ge_(0.4)Si_(0.6)/Si多量子阱与Ge/Si短周期超晶格样品中的深中心

用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究了分子束外延生长的Ｇｅ０．４Ｓｉ０．６／Ｓｉ多量子阱与Ｇｅ／Ｓｉ应变超晶格样品中深能级中心的性质．在两种样品中都观测到两个多数载流子中心和一个少数载流子中心．在Ｇｅ０．４Ｓｉ０．６／Ｓｉ多量子阱样品中深中心Ｅ２的能级位置为ＥＣ－０．３０ｅＶ,Ｅ３的能级位置为ＥＣ－０．２２ｅＶ．并且在正向注入下随着Ｅ２峰的消失观测到一个少数载流子峰ＳＨ１,其能级位置为ＥＶ＋０．６８ｅＶ．在Ｇｅ／Ｓｉ应变超晶格中,深中心Ｈ１的能级位置为ＥＶ＋０．４４ｅＶ,深中心Ｈ２的能级位置为ＥＶ＋０．２４ｅＶ     

复合量子阱Ge0.3Si0.7／（Ge0.3Si0.7）m^—（Si）m／Ge0.3Si0.7的电？…

采用建立在经验赝势基础上的推广ｋ．ｐ方法计算了复合量子阱Ｇｅ０．３Ｓｉ０．７／）Ｇｅ０．３Ｓｉ０．７）ｍ＾＝（Ｓｉ）ｍ／Ｇｅ０．３Ｓｉ０．７的电子束缚能及及其沿界面方向的色散关系，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。     

量子阱Ge0.3Si0.7／Si／Ge0.3Si0.7在阱平面方向上的电子能带色…

采用经验赝势方法及界面边界条件，计算了生长在Ｇｅ０．。３Ｓｉ０．７衬底上的导带电子量子阱Ｇｅ０．３Ｓｉ０．７／Ｓｉ／Ｇｅ０．３Ｓｉ０．７的电子束缚能级，对它们在阱平面方向上的色散关系进行了讨论。     

SiGe／Si量子阱结构材料的激子发光谱

在用分子束外延生长的ＳｉＧｅ／Ｓｉ多量子阱结构中，观察到激子发光光谱，从无声子参与的或ＴＯ－声子参与的激子发光峰位能量，计算了量子阱中合金的组份，并与通过Ｘ－射线衍射谱得到的结果作了比较，发现在Ｇｅ的组份比较小时，利用激子发光峰位能量确定合金组份比利用Ｘ－射线衍射谱更为方便和精确．     

势垒区δ掺杂量子阱Si／Ge_（0．3）Si_（0．7）的电子能带结构及电子密度分布

在有效质量近似基础上，采用非均匀网格有限差分法，通过对薛定谔—泊松方程的自洽求解，得到了生长在Ｇｅ０．３Ｓｉ０．７（００１）衬底上的势垒区８掺杂量子阶Ｓｉ／Ｇｅ０．３Ｓｉ０．７的势位及电子密度分布．讨论了量子阶的几何结构参数——阱宽及δ掺杂位置和δ掺杂密度对势阱内电子密度分布的影响．     

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     

Ge_xSi_（1－x）／Si（001）量子阱的电子结构及光跃迁

采用包络函数方法及Ｋｒｏｎｉｇ－Ｐｅｎｎｙ模型计算了量子阱ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ（００１）的电子结构．对量子阱的光跃迁几率进行了估算，并讨论了量子阱参数的最佳选择．     

杂质对生长SiGe／Si量子阱发光材料的影响

发现Ｓｉ源和Ｇｅ源中的深能级杂质是影响ＳｉＧｅ／Ｓｉ量子阱带边激子发光的主要因素，研究了在低阻衬底上外延，在量子阱中重掺Ｓｂ或顶层中重掺Ｂ都将减弱甚至淬灭量子阱的带边激子发光。     

GeSi／Si应变超晶格退火及离子注入研究

用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究退火及离子注入对分子束外延生长的ＧｅＳｉ／Ｓｉ应变超晶格性质的影响，观察到３个与位错有关的深中心和１个表层内的深中心，退火和离子注入都使得这些深中心的浓度增加数倍，说明ＧｅＳｉ／Ｓｉ应变超晶格不适应做过多的热处理．同时测定Ｐｄ＋注入在ＧｅＳｉ／Ｓｉ超晶格的杂质能级为ＥＣ＝０．２８ｅＶ，与体Ｓｉ中的Ｐｄ杂质能级一致．     

量子阱无序的窗口结构InGaAs/GaAs/AlGaAs量子阱激光器

对ＳｉＯ２薄膜在快速热退火条件下引起的空位诱导ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变量子阱无序和ＳｒＦ２薄膜抑制其量子阱无序的方法进行了实验研究。并将这两种技术的结合（称为选择区域量子阱无序技术）应用于脊形波导ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ应变量子阱激光器，研制出具有无吸收镜面的窗口结构脊形波导量子阱激光器。该结构３μｍ条宽激光器的最大输出功率为３４０ｍＷ，和没有窗口的同样结构的量子阱激光器相比，最大输出功率提高了３６％。在１００ｍＷ输出功率下，发射光谱中心波长为９７８ｎｍ，光谱半宽为１．２ｎｍ。平行和垂直方向远场发散角分别为７．２°和３０°     

图形衬底上应变SiGe/Si超晶格的结构及光致发光研究

本文研究了在Ｓｉ的图形衬底上生长应变ＳｉＧｅ／Ｓｉ超晶格的结构和其光致发光性质．图形衬底由光刻形成的类金字塔结构组成．发现在组成倒金字塔结构的（１１１）面的交界处有富Ｇｅ的ＳｉＧｅ量子线出现．对相同条件下图形衬底和平面衬底上的应变ＳｉＧｅ层的光致发光谱进行了比较,图形衬底上总的发光强度相对提高了５．２倍．认为这种提高同富Ｇｅ的ＳｉＧｅ量子线的产生相关．     

GeSi／Si多量子阱光波模特性分析的吸收层结构设计

根据普适于任意阱数的方波折射率分布的多量子阱光波导的模场分布函数和模特征方程，分析了在以ＧｅＳｉ／Ｓｉ多量子阱为波导芯、Ｓｉ为覆盖层的光波导结构中，Ｇｅ含量、周期数、占空度、厚度、折射率分布等参量对光波导传播常数的影响，并结合吸收特点对ＭＱＷ吸收层结构进行优化设计 。     

生长在GexSi1—x（001）衬底上的量子阱Si／GexSi1—x的电子能带结构

根据电子能带的畸变势常数计算了生长在ＧｅｘＳｉ－ｘ（００１）衬底上的量子阱Ｓｉ／ＧｅｘＳｉ１－ｘ的电子势垒高度随合金组分ｘ的变化情况，并用包络函数方法计算了不用合金组分ｘ时的量子阱的子能带结构，计算结果表明（００１）及（００１）导带底电子量阱处在Ｓ层，而其它四个导带底能谷的电子量子阱处在ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金层，两类量子阱的电子势垒高度均随着衬底合金组分ｘ的增加而增加。     

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     

温度对势垒区δ掺杂量子阱Si／Ge_（0．3）Si_（0．7）的电子能带结构的影响

采用有效质量近似下的包络函数方法，对在不同温度下的势垒区δ掺杂量子阱Ｓｉ／Ｇｅ０．３Ｓｉ０．７的势位及电子密度分布进行了自洽计算．详细地研究了温度对势位及电子密度分布的影响．     

GaAs／AlGaAs窄量子阱中激子二维特性的退化

用光荧光（ＰＬ）和时间分辨光谱（ＴＲＰＬ）技术研究了ＧａＡＳ／ＡＩＧａＡＳ量子阱结构中荧光上升时间τｆ和激子谱线半宽（ＦＷＨＭ）随阱宽的变化关系，发现在窄阱中，τｆ，随阱宽的变化关系与宽阱时的情况恰恰相反，在窄阱中τｆ随着阱宽的减小而增加，归结为激子二维特性的退化导致声学声子对激子的散射作用减弱造成的．同时观测到窄阱中谱线半宽随着阱宽减小而增加，这也是因为激子特性由维二维向三维转化造成的．     

GexSi1—x／Si（001）量子阱的电子结构及光跃迁

采用包络函数方法及Ｋｒｏｎｉｇ－Ｐｅｎｎｙ模型计算了量子阱ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ（００１）的电子结构。对量子阱的光跃迁几率进行了估算，并讨论了量子阱参数的最佳选择。