宽角度入射400～700 nm波段减反射薄膜的研究

利用非均匀膜系理论设计宽角度多层减反射薄膜的方法,从理论分析了宽角度情况下的偏振光产生透过率不同的原因,选取了MgF2、HfO2和TiO2 3种材料作为折射率材料,选取BK7作为基底材料,模拟设计了光谱区在400～700 nm波段、入射角为0～70°的多层减反射薄膜,其P光和S光透过率达90%以上.     

黑磷纳米盘-层等离激元系统中的各向异性可调多阶强耦合

黑磷支持各向异性的表面等离激元,可用于设计具备更多功能的原理性器件。用时域有限差分法数值模拟了中红外到远红外波段基于黑磷的层-盘-层系统中不同等离激元模式之间的杂交行为。通过动态调节黑磷中的载流子浓度,可以实现两个晶格方向上强耦合现象的产生与控制。对不同模式间的耦合进行分析并计算,得到吸收光谱中的拉比分裂能最高可达42.9 meV。此外,还计算了偏振角度对各向异性强耦合的影响,其最高可以实现6个吸收频带。该模型可为构建未来在中远红外波段工作的基于二维材料紧凑型各向异性等离激元器件提供基础。     

基于石墨烯-黑砷异质结构宽频段探测器

利用定点转移技术,制备出二维层状材料石墨烯-黑砷范德华异质结构的光电探测器制备,实现了从可见光-红外-微波的宽频段探测。其中在可见红外光辐射下,黑砷中产生的光激发电子-空穴对被分离并注入石墨烯,显著降低了半导体黑砷和金电极之间的势垒,从而实现了有效的光电流提取;在微波频段下,由于两种材料塞贝克系数差异产生光热电效应而激发非平衡载流子,零偏下形成光电流。研究结果为二维层状材料的带隙工程应用于光子和光电子领域铺平了道路。     

简易化学水浴法制备SnO2/p-Si异质结光电性能

SnO2薄膜沉积在晶硅衬底上通过一种简单化学水浴法以制备n-SnO2/p-Si异质结光电器件,该化学水浴法非常便宜和方便。采用XRD、XPS、紫外-可见光分光光度计和霍尔效应测试系统表征了SnO2薄膜的微结构、光学和电学性能,对SnO2/p-Si异质结的I-V曲线进行测试并分析,获得明显的光电转换特性。     

双光子光学双稳态的量子理论

提出了由三能级原子构成的非线性介质中双光子双光束光学双稳态的全量子分析，应用等效哈密顿量研究了两输出光束强度和强度差的涨落谱。结果表明，在适当的参量取值下，强度与强度差的涨落谱可低于发射噪声水平，且光学Ｓｔａｒｋ效应对涨落谱有显著的影响。     

Si掺杂对缺陷诱导的GaN磁性的影响

利用第一性原理局域密度自旋近似方法,研究了缺陷诱导的GaN的内禀磁性以及Si掺杂对缺陷GaN磁性的影响.研究发现缺陷诱导GaN的内禀磁矩为3μB,Si掺杂后缺陷诱导的GaN磁矩发生淬灭为2μB.随Si含量的增加磁矩进一步减少.该理论结果对实验有指导意义.     

（英）磁控溅射制备纳米晶GZO/CdS双层膜及GZO/CdS/p-Si异质结光伏器件的研究

本文中,采用磁控溅射制备Ga掺杂ZnO (GZO)/CdS双层膜在p型晶硅衬底上以形成GZO/CdS/p-Si异质结器件。纳米晶GZO/CdS双层膜的微结构、光学及电学特性,通过XRD、SEM、XPS、紫外-可见光分光光度计和霍尔效应测试系统表征。GZO/CdS/p-Si异质结J-V曲线显示良好的整流特性。在±3V时,整流比IF/IR(IF和IR分别表示正向和反向电流)已达到21。结果表明纳米晶GZO/CdS/p-Si异质结具有好的二极管特性,在反向偏压下获得高光电流密度。纳米晶GZO/CdS/p-Si异质结显示明显的光伏特性。由于CdS晶格常数在GZO和晶Si之间,它能作为一个介于GZO和晶Si之间的缓冲层,能有效地减少GZO和p-Si之间的界面态。因此,我们获得了GZO/CdS/p-Si异质结明显光伏特性。     

磁控溅射制备纳米晶GZO/CdS双层膜及GZO/CdS/p-Si异质结光伏器件的研究

采用磁控溅射制备Ga掺杂ZnO (GZO)/CdS双层膜在p型晶硅衬底上以形成GZO/CdS/p-Si异质结器件。纳米晶GZO/CdS双层膜的微结构、光学及电学特性,通过XRD、SEM、XPS、紫外-可见光分光光度计和霍尔效应测试系统表征。GZO/CdS/p-Si异质结J-V曲线显示良好的整流特性。在±3 V时,整流比IF/IR(IF和IR分别表示正向和反向电流)已达到21。结果表明纳米晶GZO/CdS/p-Si异质结具有好的二极管特性,在反向偏压下获得高光电流密度。纳米晶GZO/CdS/p-Si异质结显示明显的光伏特性。由于CdS晶格常数在GZO和晶Si之间,它能作为一个介于GZO和晶Si之间的缓冲层,能有效地减少GZO和p-Si之间的界面态。因此,我们获得了GZO/CdS/p-Si异质结明显光伏特性。     

β-Ga2O3及Cr掺杂β-Ga2O3电子结构的第一性原理计算

运用第一性原理密度泛函理论(DFT)计算了不同交换关联势下单斜晶系β-Ga2O3的总能量、晶格常数、总态密度、分波态密度及能带结构.理论计算结果表明:单斜晶系β-Ga2O3在局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)下的晶格常数和带隙与实验值基本相符,其中LDA近似得到的晶格常数与实验值更接近;β-Ga2O3比六方晶系结构的α-Ga2O3更加稳定,但带隙比α-Ga2O3略小;Cr掺杂导致β-Ga2O3禁带宽度变小,费米能级处的态密度不为零,即变为半金属.     

Al2O3/GaSb p-MOSFET器件电学性质模拟

利用泊松方程和连续性方程对Al2O3/GaSb p-MOSFET进行二维数值分析,研究其在高场和载流子速度饱和下的电学特性以及漏极电流的开关电流比.与实验研究相对比,沟道长度为0.75 μm的GaSb p-MOS器件获得漏极电流最大为61.2mA/mm.改变沟道长度和GaSb衬底的掺杂浓度,由于高k介质栅电容效应和低阈值电压,漏极电流变化不大.在理想条件下,该器件获得超过三个数量级的漏极开关电流比以及较低的夹断漏电流(10-15A/μm).结果表明,基于高k介质的GaSb MOSFET是III-V族p沟道器件良好的候选材料.