Deep levels, transport and THz emission properties of SiGe/Si quantum-well structures

Recharging of quantum confinement levels in SiGe quantum wells (QW) was studied by charge deep-level transient spectroscopy (Q-DLTS) for Si/SiGe/Si structures with different Ge contents in the SiGe layer. A peak with activation energy varying in the range from 0 to 100 meV in different tempera-ture intervals was observed in Q-DLTS spectra. Activation energies extracted from Q-DLTS measure-mens are in good agreement with energies of quantum confinement levels in the QW.     

漏电流对量子点导纳谱分析结果的影响及修正

采用导纳谱对SiGe双层量子点进行测试,通过对测试数据分别进行多频和单频处理,发现两者获得的激活能存在差别,原因主要来自衬底肖特基势垒或是缺陷、杂质等漏电流产生的附加电导．因此,对量子点样品的衬底材料P型si进行导纳谱测试,从理论上分析和给出其电导的具体形式,并给出具体参数α作为判断附加电导影响大小的依据．对量子点样品的导纳谱测试结果进行修正,在总电导上减去附加电导,使单频和多频的处理结果完全一致,从而得到更加准确的结果．     

Deep level defects in high temperature annealed InP

~~Deep level defects in high temperature annealed InP~~     

等离子体干扰低轨道侦察卫星的计算分析

研究等离子体干扰破坏低轨道侦察卫星功能的效应，提出了用等离子体反卫星的概念。对等离子体环境中卫星充放电机理及效应进行了分析，给出其干扰破坏低轨道卫星的途径为：等离子体使卫星表面形成电孤放电电位差，并产生强烈的电孤电流和电磁脉冲，从而破坏太阳能电池阵、表面温控材料、星上微波电子仪器，并影响天线正常工作。把卫星表面分成14个不同的等效单元，利用等效充电模式，计算了高密度低能和中等能量等离子体对某卫星表面的充电过程，分析电子温度和数密度、卫星表面初电位、太阳能电池阵电位对卫星表面最后达到平衡电位的影响。获得的结论是：300eV以上的能量将使卫星表面形成放电电位差。     

激活能测试装置设计及微晶硅薄膜激活能测试

为了分析微晶硅薄膜的本征特性,设计了激活能测试装置。测试装置包括测试平台、真空系统和加热控制系统。同时给出激活能计算方法,并对不同电压、不同取点个数对激活能测试的影响进行分析。分析结果表明,不同测试电压对激活能测试结果影响很小,不同取点个数计算的激活能差别也很小。     

Ionization behavior of deep level donors in passive film formed on surface of stainless steel in 5% salt solution

Deep level donor's ionization behavior of passive film formed on the surface of stainless steel was investigated by Mott-Schottky plots.It is indicated that transformation process of deep level donors' ionization behavior of passive film on surface of stainless steel can be divided into 4 stages with rising immersion time.At the initial immersion stage(10 min),Fe(Ⅱ) located in the octahedral sites of the unit cell is not ionized and the deep level does not appear in Mott-Schottky plots.At the second stage(9...     

半绝缘GaAs退火前后深能级的研究

用TSDC(热激去极化电流)法对半绝缘砷化镓(SI-GaAs)退火前后的深能级进行了测量,并对该方法进行理论分析,推导出这一热激过程的动力学方程。用曲线拟合的方法对陷阱能量E等拟合,理论与实验结果吻合。测得SI-GaAs:Cr样品中Cr产生的深能级为E_c-0.716eV,Ec-0.532eV;高纯SI-GaAs样品中EL_2能级为E_c-0.735eV。另外,还测得其它几个深能级。     

三端耦合多量子点体系的电输运

设计一个三端耦合多量子点体系的模型.利用非平衡格林函数的运动方程与Dyson方程,计算出通过体系的电流表达式.对体系的电输运性质进行研究,发现一些有趣的结论:当边耦合奇数个量子点时,随着量子点数目的增加,单量子点能级处对应的共振峰逐渐发生劈裂;当边耦合偶数个量子点时,单量子点能级处总能出现一个完全共振峰.     

双侧金属接触半绝缘GaAs的电传输特性

对双侧金属接触半绝缘GaAs(MSM)结构的电特性进行了模拟计算,包括不同外加偏压和不同载流子注入接触时的空间电荷分布以及电子和空穴电导率分布,在此基础上分析研究了接触处空间电荷区随外加电压的变化对这种结构的I－V特性的影响。     

Experimental characterization of the bipolar effect on P-hit single-event transients in 65 nm twin-well and triple-well CMOS technologies

Single-event charge collection is controlled by drift, diffusion and the bipolar effect. Previous work has established that the bipolar effect is significant in the p-type metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (PMOS) in 90 nm technology and above. However, the consequences of the bipolar effect on P-hit single-event transients have still not completely been characterized in 65 nm technology. In this paper, characterization of the consequences of the bipolar effect on P-hit single-event transients is performed by heavy ion experiments in both 65 nm twin-well and triple-well complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) technologies. Two inverter chains with clever layout structures are explored for the characterization. Ge (linear energy transfer (LET) = 37.4 MeV cm²/mg) and Ti (LET = 22.2 MeV cm²/mg) particles are also employed. The experimental results show that with Ge (Ti) exposure, the average pulse reduction is 49 ps (45 ps) in triple-well CMOS technology and 42 ps (32 ps) in twin-well CMOS technology when the bipolar effect is efficiently mitigated. This characterization will provide an important reference for radiation hardening integrated circuit design.     

量子点、量子点分子及耦合腔场的纠缠动力学

考虑了各含一个二能级的量子点和一个三能级隧穿量子点分子的两耦合腔系统, 导出了量子点、量子点分子与腔场发生共振相互作用,量子点处于激发态,量子点分子处于基态,腔场均处于真空态的初始条件下系统的态矢量,运用Negativity度量子系统间的纠缠,采用数值计算的方法研究了量子点原子与量子点分子之间,腔中量子点 (量子点分子)与腔场之间和两个腔场之间的纠缠特性,探讨了腔场间的耦合系数及量子点分子的隧穿强度对纠缠特性的影响. 结果表明,与弱腔场耦合相比,在强腔场耦合情况下,量子点、隧穿量子点分子与腔场之间的纠缠及腔场之间的纠缠减弱,量子点分子与隧穿量子点分子之间纠缠增强;在腔场弱耦合或强耦合下,随着量子点分子隧穿强度的增加,量子点与量子点分子间及量子点与腔场间的纠缠强度受影响程度较小,只有量子点分子与腔场纠缠出现明显减弱.     

电荷离散化时电感耦合介观电路中的量子效应

针对电感耦合介观电路模型,计及电荷的离散性,提出一种在电荷算符本征态构成的新Fock空间中计算系统量子效应的方法．该方法通过引入最小平移算符,将体系量子Hamilton量、物理电流等表示为电荷算符和阶梯算符的函数,直接利用阶梯算符的性质计算介观电路中电荷、电流以及能量的量子涨落;所得结果与电感参量等密切相关．指出在设计量子线路、纳米电子器件时为降低量子噪声而需要考虑的因素．     

β-环糊精修饰的金量子点对邻苯二甲酸酯类的检测

通过简单的一锅法合成了水溶性β-环糊精修饰的金量子点,利用透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对其进行了表征,并对水体中邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)进行了定量测定和抗干扰实验,实验结果表明该金量子点对DOP、DBP均具有良好的选择性,且对DOP和DBP的检出限分别达到34.4×10-5mol/L和8.4×10-5mol/L,是能够实现现场原位的邻苯二甲酸酯类比色检测的一种新型实用方法。     

碳硅共掺氮化铝的p型掺杂效率研究

采用碳受主和硅施主共掺杂的方法制备低电阻率p型氮化铝晶体.通过第一性原理计算预测碳硅共掺氮化铝的p型掺杂效率及碳硅合适掺杂比.计算结果表明,在氮化铝中由碳硅共掺形成的Cn-Si络合物(n=1,2,3,4)可以稳定存在,特别是在C2-Si络合物中碳受主电离能仅有0.19 eV,比单个碳受主低0.28 eV.利用碳硅共掺方法,在实验上制备出空穴浓度为1.4×1014cm-3、迁移率为52 cm2/(V.s)的p型氮化铝晶体.     

SOI基垂直入射Ge PIN光电探测器的研制

研制了在SOI衬底上工作于近红外波段的垂直入射GePIN光电探测器。采用低温Ge缓冲层技术,在超高真空化学气相淀积系统(UHV/CVD)上生长探测器材料。测试表明,器件的暗电流主要来源于表面漏电流,暗电流密度随着尺寸的增加而减小,在2V偏压时暗电流密度可达17.2mA/cm2;器件在波长1.31μm处的响应度高达0.22A/W,对应量子效率为20.8%。无偏压时,器件的响应光谱在1.2～1.6μm波长范围内观察到4个共振增强峰,分别位于1.25、1.35、1.45和1.55μm左右,峰值半高宽约为50nm,共振增强效应是由SOI衬底的高反射率引起的。采用传输矩阵法模拟的响应光谱与实验测量结果吻合良好。     

Ni/4H-SiC肖特基二极管高温特性研究

采用自行研制的工作在800℃的半导体器件高温测试装置，对Ni／4H-SiC肖特基二极管的伏安特性在常温297K至677K的温度范围内进行了测量，表明温度升高对正向特性的影响非常显著，而对较低偏置(30V以下)条件下的反向特性影响则比较小．对实验结果进行了比较分析，I-V特性测量说明镰4H-SiC肖特基二极管有较好的整流特性，在正向偏压条件下，热电子发射是其主要的输运机理，理想因子在297-677K的温度范围内从1．165增加到1．872，肖特基势垒高度的变化范围为0．916～2．117eV，正向导通电压为0．5V．     

高能光子在锗中能量沉积的蒙特卡罗模拟

电离能量沉积影响半导体器件的瞬时响应特性,研究高能光子在锗中电离能量沉积及其分布对锗器件的抗电离辐射加固研究具有重要的指导意义.利用高能光子反应截面数据库及蒙特卡罗模拟方法,计算了高能光子在锗中的电离能量沉积及其分布,给出了模拟过程的具体抽样方法.计算结果表明,在微电子器件的尺寸范围内,能量沉积与锗厚度成线性关系,每2 MeV光子的能量沉积约为1.98 eV/μm.通过对结果的分析,证明该方法是可行的.     

无源超高频RFID低压高效电荷泵的设计与实现

提出了一种适用于无源超高频射频识别(RFID)标签的低压高效电荷泵电路的设计方案,用以最大化标签的识别距离。该方案利用偏置电路为主电荷泵提供偏置电压,通过二极管连接的MOSFET抑制偏置电路的负载电流来提高偏置电压,大大减小了传统电荷泵中的阈值损失,有效抑制了反向漏电流,提高了电荷泵的灵敏度和能量转换效率。该结构使用chartered 0.35 μm CMOS工艺进行流片验证,实测结果表明,在输入275 mV负载电阻200 kΩ情况下,电荷泵输出可达1.47 V,能量转换效率最高可达26.2%;采用该电荷泵的RFID标签识别距离最远可达4.2 m。该设计为RFID芯片的良好性能提供了可靠保证。     

AlN能带及态密度的密度泛函理论研究

文章采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法计算了A lN晶体的能带结构和态密度曲线。研究表明,A lN的价带由-15.3eV－-12.3eV的下价带和-6.2eV－0eV的上价带区组成,价带顶出现三个子带：简并的重空穴、轻空穴和自旋-轨道耦合所分裂出来的劈裂带（距带顶0.2eV）;导带主要是由A l的3s、3p态电子和N的2p态电子构成的;理论预测A lN价带空穴具有大的有效质量;A lN是一种直接宽禁带半导体,带隙为4.7eV,比较起来该结果优于一些文献中的计算值。     

自组装耦合量子点中的类氢杂质

在有效质量近似下,采用有限差分的方法研究了自组装耦合量子点中类氢杂质的结合能随量子点结构参数（量子点尺寸和量子点间距）和杂质位置的变化规律,并计算了外加磁场对此规律的影响。结果表明：杂质结合能随着结构的变化呈现出复杂的变化趋势;杂质位于其中一个量子点的中心位置时,体系的结合能最强;外加磁场将提高杂质的结合能,但量子点结构和杂质位置不同其影响也不同。