室温下高峰谷电流比、高峰电流密度的双势垒共振隧穿二极管

在半绝缘GaAs衬底上制作了AlAs/GaAs/In0.1Ga0.9As/GaAs/AlAs双势垒共振隧穿二极管.在GaAs层中加入In0.1Ga0.9As层用以降低势垒两边的势阱深度,从而提高了器件的峰谷电流比和峰电流密度.为了减小器件的接触电阻和电流的非均匀性,使用了独特形状的集电极,总的电流密度也因此提高.薄栅也有助于提高器件的PVCR和峰电流密度.在室温下测得其峰谷电流比高达13.98,峰电流密度大于89kA/cm2.     

共振隧穿二极管的设计和研制

用分子束外延在半绝缘砷化镓上生长两垒一阱结构,制成RTD单管。经过材料生长设计、工艺设计和版图设计几方面的改进,测得最高振荡频率已达54GHz。     

不对称双势垒结构中的非共振磁隧穿现象

本文系统研究了不对称GaAs/AlAs双势垒共振隧穿结构中非共振磁隧穿谱在正反偏压方向上的特征差异,并且用渡越电子沿正反方向隧穿通过双势垒结构时在势阱中停留时间的不同合理解释了实验结果。     

GaAs-AlxGa1-xAs双势垒结构中电子共振隧穿寿命

采用转移矩阵和数值计算相结合的方法求解含时Schrodinger方程,计算了电子在双势垒结构中的构建时间和隧穿寿命.结果表明:构建时间和隧穿寿命对于描述电子隧穿时间特性同等重要.通过研究隧穿时间对结构参数的依赖情况发现,隧穿寿命随阱宽和垒厚的增加而迅速增大.     

轴向应变对双势垒结构共振隧穿的影响

首先介绍了共振隧穿理论和一种新效应--介观压阻效应,对AlxGa1-xAs/GaAl/AlxGa1-xAs共振隧穿双势垒结构的轴向施加压应变作了分析,然后计算了轴向应变对垒宽和垒高的影响,对透射系数和隧穿电流用Matlab作了仿真.发现压应变可以使隧穿电流线性增加,偏压不同电流增加的速率也不同,为设计共振隧穿器件提供了理论依据.     

GaAs-AlxGa1-xAs双势垒结构中电子共振隧穿寿命

采用转移矩阵和数值计算相结合的方法求解含时Schrodinger方程，计算了电子在双势垒结构中的构建时间和隧穿寿命. 结果表明：构建时间和隧穿寿命对于描述电子隧穿时间特性同等重要. 通过研究隧穿时间对结构参数的依赖情况发现，隧穿寿命随阱宽和垒厚的增加而迅速增大.     

GaAs-AlxGa1-xAs双势垒结构中电子共振隧穿寿命

采用转移矩阵和数值计算相结合的方法求解含时Schrodinger方程,计算了电子在双势垒结构中的构建时间和隧穿寿命.结果表明:构建时间和隧穿寿命对于描述电子隧穿时间特性同等重要.通过研究隧穿时间对结构参数的依赖情况发现,隧穿寿命随阱宽和垒厚的增加而迅速增大.     

共振隧穿二极管的设计、研制和特性分析

用分子束外延技术在半绝缘GaAs衬底上生长制备了不同结构的AlAs/GaAs/InGaAs两垒一阱RTD单管.经过材料生长设计和工艺的改进,测得室温下器件的最高PVCR为2.4,峰值电流密度达到36.8kA/cm2.进行直流参数测试,得到RTD的I-V特性曲线,对量子阱宽度和帽层厚度对I-V特性的影响进行了分析.     

共振隧穿二极管的设计、研制和特性分析

用分子束外延技术在半绝缘GaAs衬底上生长制备了不同结构的AlAs/GaAs/InGaAs两垒一阱RTD单管.经过材料生长设计和工艺的改进,测得室温下器件的最高PVCR为2.4,峰值电流密度达到36.8kA/cm2.进行直流参数测试,得到RTD的I-V特性曲线,对量子阱宽度和帽层厚度对I-V特性的影响进行了分析.     

基于共振光隧穿效应的加速度传感器

为了设计新型的加速度传感器，将共振光隧穿结构应用于传感元件，利用COMSOL软件对传感器的频率响应、灵敏度性能等关键要素进行了模拟仿真分析，搭建了实验平台，验证了共振光隧穿原理。结果表明，基于共振光隧穿效应结构的加速传感器在100Hz~3000Hz范围内、加速度为500m/s2的情况下，灵敏度可达到6.7dB/g。该传感器小巧轻便、结构简单，且具有较高的灵敏度，这为光学传感器的研究提供了新的方法和思路，具有广阔的应用前景。     

双量子阱结构中电子共振隧穿的相干模型

提出了一种新的计算双量子阱结构中电子共振隧穿时间的相干模型,理论计算与报道的实验结果基本一致.进一步的讨论表明,在有电子散射的情况下,随着势垒厚度的增加,对比度存在极大值,而与类Fabry-Perot模型的单调增加趋势明显不同.     

Effects of layer design on the performance of InAs/AlSb/GaSb resonant interband tunneling diodes on GaAs substrates

The room temperature current-voltage characteristics of InAs/AlSb/GaSb resonant interband tunneling diodes (RITDs), grown by chemical beam epitaxy on GaAs substrates, are reported as a function of the InAs buffer layer thickness and different interface configurations. The peak-to-valley current ratio (PVCR) improved from 1 to 12 as the buffer thickness was increased from 0 to 500 nm and the density of dislocations caused by the lattice mismatch of ∼7% decreased. No significant improvement was seen for a buffer thickness beyond 500 nm. Dislocation-free RITDs, grown lattice-matched on InAs substrates, show PVCRs of approximately 16. The InAs/AlSb Interfaces in these structures can be either InSb-like or AlAs-like and the interface can have a very strong effect on the diode performance. Unlike the case in InAs/AlSb field effect transistor structures, an AlAs-like interface results in better PVCRs in the diodes. Details of the results of this study are presented.     

A DBRTD with a High PVCR and a Peak Current Density at Room Temperature

AlAs/GaAs/In0.1Ga0.9As/GaAs/AlAs double-barrier resonant tunneling diodes(DBRTDs) grown on a semi-insulated GaAs substrate with molecular beam epitaxy is demonstrated.By sandwiching the In0.1Ga0.9As layer between GaAs layers,potential wells beside the two sides of barrier are deepened,resulting in an increase of the peak-to-valley current ratio (PVCR) and a peak current density.A special shape of collector is designed in order to reduce contact resistance and non-uniformity of the current;as a result the total current density in the device is increased.The use of thin barriers is also helpful for the improvement of the PVCR and the peak current density in DBRTDs.The devices exhibit a maximum PVCR of 13.98 and a peak current density of 89kA/cm2 at room temperature.     

InP基谐振隧穿二极管的研究

谐振隧穿二极管(RTD)具有高频、低功耗、负阻、双稳态、自锁等优点,在超高速数字电路领域具有非常好的应用前景.加之InP材料固有的优越特性,使得InP基谐振隧穿器件成为目前研究的重点.研究并试制了InP基RTD实验样品,对其直流特性进行了测试分析,器件的最大电流峰谷比(PVCR)达到了17.8.     

高性能InGaAs/AlAs共振隧穿二极管的研制与器件模拟分析

在半绝缘的InP衬底上采用分子束外延的方法生长制备了不同势垒厚度的RTD材料样品,室温下测量的最高峰-谷电流比为18.39.通过模拟得到RTD直流特性与势垒厚度、势阱材料及厚度、隔离层厚度以及掺杂浓度间的关系,对结果进行了分析与讨论.     

InP衬底AlAs/In0.53Ga0.47As RTD的研制

报道了InP衬底AlAs/In0.53Ga0.47As/AlAs两垒一阱结构共振隧穿二极管(RTD)器件的研制.结构材料由分子束外延制备,衬底片为(001)半绝缘InP单晶片,器件制作选用台面结构.测得室温下的峰值电流密度为1.06×105 A/cm2,峰-谷电流比为7.4,是国内报道的首例InP材料体系RTD器件.     

InP材料体系RTD的研制

报道了InP衬底AlAs /In0.53Ga0.47As/AlAs结构共振隧穿二极管(RTD)的研制过程.衬底片选用(001)半绝缘InP单晶片,结构材料使用分子束外延(MBE)技术制备,并用PL谱对外延片进行测试,器件采用台面结构.测得RTD器件室温下的峰谷电流比(PVCR)为7.4,峰值电流密度(Jp)为1.06×105A/cm-2,是国内首例成功的InP材料体系RTD.     

室温下Si/Si1-xGex共振隧穿二极管的数值模拟

采用量子水动力学(QHD)模型模拟了35nm Si/Si1-xGex空穴型共振隧穿二极管(RTD)在室温下的I-V特性.模拟过程中,引入second upwind,Schafetter-Gummel(SG)和二阶中心差分法相结合的离散方法对方程组进行离散,保证了结果的收敛性.还模拟了不同的器件结构,对结果的分析表明器件的势垒厚度和载流子有效质量都会对RTD的负阻效应产生影响.在室温下(T=293K),当x=0.23时,模拟结果的峰谷电流比为1.14,与实验结果相吻合.     

共振受主态在零禁带Hg1—xMnxTe磁量子输运中的影响

在温度为0.3～4.2K,磁场强度为0～7T的范围内对两个不同组份的Hg_(1-x)Mn_xTe(N_A>N_D)样品进行了输运特性的研究.组份x=0.03的样品在弱磁场(B<0.6T)下出现磁阻振荡,用修正的Pidgeon-Brown模型拟合各振荡峰值位置,得到共振受主能级随温度降低而升高,表明受主共振态已形成束缚磁极化子(RABMP).组份x=0.065的样品出现阶段性下降负磁阻行为,理论分析表明这是受主能级钉扎费密能级并在强场(B～1.5T)通过a_v(-1)价带顶引起价带空穴散射增强.两个样品都呈现负磁阻行为,但从磁阻的各向异性及能带分析表明其机理有所不同.