GaAs外延薄膜的As缺位研究

研制太赫兹量子级联激光器的核心是制备以GaAs为代表的量子阱超晶格,在制备GaAs为代表的量子阱超晶格过程中,需要解决As缺位等基础性物理问题。采用激光分子束外延技术制备了GaAs外延薄膜,研究了实验参数对GaAs薄膜性能,特别是As缺位的影响。在线RHEED测试结果表明,GaAs可以实现外延生长。原位XPS和UPS等测试研究结果表明,激光分子束外延技术制备GaAs外延薄膜过程中存在As缺位问题,激光能量对GaAs薄膜中As含量具有明显的影响,要获得理想成分比的GaAs外延薄膜,需要较高的脉冲激光能量(600 mJ)。     

太赫兹QCL技术研究进展

综述了太赫兹QCL(THzQCL)有源区结构设计与制备、波导结构设计和频率控制3方面的基本原理及研究进展.THzQCL有源区薄膜厚度、组分和掺杂浓度的精确控制是材料制备过程的关键.通过提高注入电流和器件温度的稳定性可以有效减小THzQCL线宽和提高频率稳定性.随着器件功率和频率特性的提升,THz QCL将在通讯、成像和谱分析等技术领域获得广泛的应用.     

GaAs肖特基二极管中不连续性电路仿真分析

在太赫兹技术应用系统中,太赫兹混频器是太赫兹接收前端的关键部件,而太赫兹肖特基二极管是太赫兹混频器的核心器件。本文采用信号完整性的方法对肖特基二极管在无源区的特性进行建模分析,并对不连续性、寄生电容等参数进行分析。根据肖特基二极管设计的物理参数,如尺寸、材料的介电常数等,在高频结构仿真器(HFSS)中对肖特基二极管进行建模。通过多次建模仿真,最终给出肖特基二极管的等效电路模型。通过对比 HFSS中提取二极管欧姆焊盘的S参数和 Ansoft-designer中对二极管欧姆焊盘的等效电路进行仿真得到的S参数,证明了等效电路的合理性。该模型可以应用在对太赫兹混频器的电路级仿真中。     

高电子迁移率晶体管材料结构的制备及分析

针对高电子迁移率晶体管(HEMT)器件,分析了双δ掺杂 GaAs HEMT的结构组成,基于固源分子束外延方法制备了双δ掺杂 GaAs HEMT的缓冲层、沟道层、平面掺杂层和隔离层等多层材料结构。采用 X-ray射线衍射、透射电镜研究了多层材料的结构。范德堡霍尔测试结果表明, HEMT的2DEG测试浓度为1.82×1012 cm-3,电子迁移率大于6520 cm2·V-1·s-1。     

低钠盐饮食对胰岛素信号通路相关基因网络状态的影响

研究低钠盐饮食对高血压与肥胖并发者血液中胰岛素信号通路相关基因表达的影响,初步找到表达发生变化的基因间相互关联的网络状态.选择3名高血压与肥胖并发者,分别对他们食用低钠盐前后的血样做胰岛素信号通路表达谱芯片,共6张.以每个受试者食用前所做芯片图做对照,找出其食用后表达发生变化的基因.在检测的144个基因中,得到2次以上重复一致的异常表达基因共26条:上调基因6个,下调基因20个.食用低钠盐对胰岛素信号传导通路中的Focal Adhesion通路和PI3K途径有直接的影响,上述结果从血液基因表达的层面和局部基因网络的角度提供了食低钠盐缓减胰岛素抵抗的初步证据.     

AlGaN/GaN HEMT氢气传感器不同温度下响应特性的研究北大核心CSCD

本文制作了栅极为金属Pt的AlGaN/GaN HEMT结构的氢气传感器。当外加偏压VGS=-2.5 V时,研究了传感器在不同温度(25-150℃)下对不同氢气浓度(25-900 ppm)的响应特性。研究结果表明:当温度为25℃、氢气浓度为25 ppm时,器件响应的灵敏度为65.9%;随着氢气浓度从25增加到900 ppm后,器件灵敏度增加了14%,器件灵敏度与浓度的对数呈线性关系。当温度在25-150℃的区间内,传感器响应的灵敏度随着温度升高而降低,在室温25℃时其响应最佳。此外,通过修正Langmuir吸附等温线建立了传感器响应的理论模型,将实验数据通过理论模型进行拟合,分析了温度对传感器响应的影响。本工作研究的氢气传感器具有优异的响应特性,它可应用于室温氢气检测,具有极高的应用潜力。     

Ni∶MgO纳米复合薄膜的结构及其光学性质研究

采用脉冲激光气相沉积技术,将Ni纳米颗粒嵌埋在MgO薄膜中,形成Ni∶MgO纳米复合薄膜(Ni NCs∶MgO)。分别采用高分辨X射线衍射技术和紫外-可见吸收光谱详细研究了薄膜的晶体结构及光学性质。HRXRD结果表明MgO薄膜和Ni纳米颗粒都沿着(200)方向生长;由于Ni纳米颗粒的嵌埋,导致MgO基质发生了晶格畸变,从而使得MgO基质的晶格常数发生改变;晶格畸变也导致MgO的衍射峰被展宽;Ni的含量与其颗粒尺寸随着沉积Ni的激光脉冲数的增加而增加。紫外-可见吸收光谱的分析结果表明在190～600nm波长范围内薄膜的吸收峰是Ni纳米颗粒的表面等离激元共振吸收峰;随着沉积Ni激光脉冲数的增加,单个吸收峰强度增强的同时还发生了红移;当沉积Ni的激光脉冲数从200增加到250时,吸收峰发生劈裂。     

平面肖特基二极管的制作

为研究制作THz频段下工作的肖特基二极管器件,系统研究了平面肖特基二极管的制作工艺。通过分子束外延(MBE)生长了掺杂浓度分别为5×1018 cm-3的缓冲层和2×1017 cm-3的外延层,并研究温度对厚度的影响,使得膜层厚度控制良好,晶格完整。通过参数控制,减小了等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的SiO2钝化层应力,使压指结构的翘曲情况得以改善。研究了不同退火温度下欧姆接触的情况,使接触电阻率减小到0.8×10-7 ?/cm2。用电子束光刻和干法刻蚀制作了亚微米级的阳极区域,结合GaAs湿法刻蚀的速率控制,完成了表面沟道的制作,制作出完整的平面肖特基二极管。通过I-U曲线理论计算,二极管的截止频率达到太赫兹量级,为后续工作奠定了基础。     

亚微米尺寸金属电极的制备工艺

亚微米尺寸金属电极在高电子迁移率晶体管(HEMT)等半导体电子学器件中有重要应用,其制作是器件制作中的关键工艺,对器件性能有着重要影响。本文选择合适的涂胶旋转转速、烘烤温度(180℃)和时间,可以有效地减少电子束曝光后所产生的气泡。通过对聚甲基丙烯酸甲酯/聚二甲基戊二酰亚胺(PMMA/PMGI)双层胶进行电子束曝光和显影,确定了合适的曝光剂量为550 μC/cm2。通过调整显影液配比,并将显影时间控制在合理范围,获得了光滑完整的PMMA/PMGI双层光刻胶曝光图形。开发了双层光刻胶电子束曝光工艺,制备出宽度为200 nm的金属电极。