分子束外延PbTe薄膜中的红外光电导探测器

中红外探测器在诸多领域具有重要的应用,目前,我国在PbTe、PbSe中红外探测器方面研制较少,通过分子束外延技术、以CdZnTe(lll)为衬底生长PbTe外延薄膜,XRD表征表明:PbTe外延薄膜是单晶薄膜,且与衬底具有相同(lll)取向,光吸收光谱测量得到外延薄膜的光学吸收边位于3.875 μm,光致发光谱显示发光波长位于3.66 μm,蓝移是红外激光泵浦导致PbTe温升所致.以PbTe为有源区材料、ZnS薄膜作为钝化和绝缘材料,用AuPtTi合金作为欧姆接触电极,研制了PbTe光电导中红外探测器原型器件,探测器在78 K温度下的光电导响应在红外波段的1.5～5.5μm,探测率约为2×10~9 cm·Hz~(1/2)·W~(-1).最后,对影响探测器工作的因素和改进方法进行了讨论.     

Fe基纳米晶LC回路的磁敏特性研究

通过Fe基纳米晶磁芯电感(LN)与由其并联电容构成的LC回路(LCN)的阻抗频谱曲线和磁阻抗曲线的比较分析,发现LCN磁阻抗比值(△Z／Z0)和磁敏线性区间都比LN大得多,LCN存在特征频率：fr0、frhmax、fr,依据特征频率可以确定磁阻抗曲线的形状,实现LCN磁感灵敏度、磁敏线性区间等磁敏特性的有效调控。     

PbSe缓冲层表面微结构的演化及PbTe量子点的制备

用分子束外延技术在BaF2衬底（111）晶面上生长了PbSe单晶薄膜，研究了不同Se/PbSe束流比（Rf）对薄膜表面形貌的影响. 在无Se束流（Rf=0）下制备的PbSe薄膜表面呈现三维岛状结构. 当Rf较小（例如0.2) 时，样品表面呈现三角形孔状结构特征，孔的尺寸随Rf的增大而减小. 当Rf较大（0.6）时，样品表面的三角形孔消失，出现单原子层厚度的螺旋结构. 螺旋由台阶环构成，平面尺寸为1～3μm，表面台阶平均宽度为150nm，台阶间高度差为一个单原子层（1ML=0.354nm) . PbSe薄膜表面微结构的演化是由于Se束流改变了薄膜中的应变弛豫方式，从而改变了薄膜的生长模式引起的. 最后，我们在以螺旋结构为特征的PbSe缓冲层表面自组织生长了PbTe量子点，观察到两种高度分布的量子点.     

分子束外延PbTe/Cd 0.98 Zn 0.02 Te异系材料的微结构特性研究

采用分子束外延方法在Ⅱ-Ⅵ族Cd0.98Zn0.02Te(111)衬底上实现了异系Ⅳ-Ⅵ族半导体(PbTe)的外延生长.原子力显微镜(AFM)的表面形貌表征表明,PbTe表面形貌主要由三角形台阶线和螺旋形台阶面构成;理论计算表明,螺旋形台阶面的分布受到滑移位错弹性应变能的影响.通过高分辨透射电镜(HRTEM)观察,发现在PbTe和Cd0.98Zn0.02Te界面处存在Frank位错.分析表明,这些Frank位错在运动过程中会形成不同的位错组态,位错组态的相互作用是表面上形成三角形台阶线和螺旋形台阶面的主要原因.     

PbSe缓冲层表面微结构的演化及PbTe量子点的制备

用分子束外延技术在BaF2衬底(111)晶面上生长了PbSe单晶薄膜,研究了不同Se/PbSe束流比(Rf)对薄膜表面形貌的影响.在无Se束流(Rf=0)下制备的PbSe薄膜表面呈现三维岛状结构.当Rf较小(例如0.2)时,样品表面呈现三角形孔状结构特征,孔的尺寸随Rf的增大而减小.当Rf较大(0.6)时,样品表面的三角形孔消失,出现单原子层厚度的螺旋结构.螺旋由台阶环构成,平面尺寸为1～3μm,表面台阶平均宽度为150nm,台阶间高度差为一个单原子层(1ML=0.354nm).PbSe薄膜表面微结构的演化是由于Se束流改变了薄膜中的应变弛豫方式,从而改变了薄膜的生长模式引起的.最后,我们在以螺旋结构为特征的PbSe缓冲层表面自组织生长了PbTe量子点,观察到两种高度分布的量子点.     

Pb1-xMnxTe稀磁半导体外延薄膜的光学特性

采用分子束外延(MBE)方法在BaF2(111)衬底上生长了不同Mn组分的Pb1-xMnxTe(0≤x≤0.012)稀磁半导体薄膜.通过波长为3.0~11.0μm中红外透射谱的分析并应用透射光谱上干涉峰峰值的位置计算获得了Pb1-xMnxTe薄膜的折射率,由最小平方根拟合得到折射率的一阶Sellmeier色散关系.在吸收边附近,通过直接跃迁吸收系数与光子能量的关系外推得到其光学带隙.结果表明,在中红外区域其折射率随着Mn含量的增加而减小,其光学带隙则随着Mn含量的增加而增大,在温度T=295K时,随着Mn含量x由0变化到0.012,其光学带隙Eg由0.320eV增加到0.370eV.     

掺氮ZnO薄膜的光电特性及其薄膜晶体管研究

Using NH3 as nitrogen source gas, N-doped ZnO （ZnO：N） thin films in c-axis orientation were deposited on glass substrates by radio frequency magnetron sputtering at room temperature. The ZnO：N thin films display significant increase of resistivity and decrease of photoluminescence intensity. As-grown ZnO：N material was used as active channel layer and Si3N4 was used as gate insulator to fabricate thin-film transistor. The fabricated devices on glasses demonstrate typical field effect transistor characteristics.     

PbSe缓冲层表面微结构的演化及PbTe量子点的制备

用分子束外延技术在BaF2衬底(111)晶面上生长了PbSe单晶薄膜,研究了不同Se/PbSe束流比(Rf)对薄膜表面形貌的影响.在无Se束流(Rf=0)下制备的PbSe薄膜表面呈现三维岛状结构.当Rf较小(例如0.2)时,样品表面呈现三角形孔状结构特征,孔的尺寸随Rf的增大而减小.当Rf较大(0.6)时,样品表面的三角形孔消失,出现单原子层厚度的螺旋结构.螺旋由台阶环构成,平面尺寸为1～3μm,表面台阶平均宽度为150nm,台阶间高度差为一个单原子层(1ML=0.354nm).PbSe薄膜表面微结构的演化是由于Se束流改变了薄膜中的应变弛豫方式,从而改变了薄膜的生长模式引起的.最后,我们在以螺旋结构为特征的PbSe缓冲层表面自组织生长了PbTe量子点,观察到两种高度分布的量子点.     

PbSe外延薄膜空穴迁移率及其声子散射机理

采用分子束外延技术生长了非人为掺杂的PbSe单晶薄膜,研究了薄膜中声子散射对空穴迁移率的影响.并用霍尔效应和变温电阻率测量方法分析了电学特性,得到PbSe薄膜均具有P型导电性,载流子浓度为(5～8)×1017cm-3,室温空穴迁移率为～300cm2/(V·s),随温度降低迁移率增大,77K温度下的迁移率达到3×10cm2/(V·s).通过对PbSe薄膜中的载流子散射机理的理论分析,表明在77～295K温度范围内,PbSe的长纵光学波散射是影响载流子迁移率的主要机制.同时,Raman光谱测量显示,在温度≥203K时,不仅观察到了PbSe长纵光学声子散射LO(Г),还观察到了其他光学声子的散射,这些观察到的声子散射影响了PbSe的空穴迁移率.     

Pb1-xSrxSe薄膜材料的微结构和光学特性

采用分子束外延的方法在BaF2衬底（111）上制备出了高质量的Pb1-xSrxSe（0≤X≤0．050）薄膜．X射线衍射结果表明，Pb1-xSrxSe薄膜为立方相NaCl型晶体结构，没有观察到SrSe相分离现象，薄膜的取向为平行于衬底（111）晶面．薄膜晶格常数随Sr含量的增加逐渐增大，Sr含量由Vegard公式得到．再用理论模拟Pb1-xSrxSe薄膜透射光谱的方法得到了相应的带隙．最后通过介电函数模型拟合得到了PbSe和Pb1-xSrxSe薄膜在光子能量位于基本带隙附近的折射率n和吸收系数a．