GaAs(001)薄膜的表面形貌相变和表面重构

从原子级平坦的GaAs(001)-β2(2×4)重构表面出发,结合Reflection High Energy Electron Diffraction(RHEED)衍射图像演变和不同尺度的Scanning tunneling microscope(STM)实空间扫描图像,获取GaAs(001)薄膜表面形貌相变和表面重构的重要信息,深入地研究GaAs(001)表面形貌相变和表面重构的相互促进关系。研究发现表面重构的变化是促使表面形貌发生相变的主要动力,单一表面重构组成的GaAs(001)表面形貌更容易处于有序平坦相,GaAs(001)表面预粗糙相则是由两种同类型或者重构原胞差异很小的表面重构交织混合形成,当表面由两种完全不同类型的表面重构交错混合形成时GaAs(001)表面形貌将进入粗糙状态。研究结果表明GaAs(001)表面重构是表面形貌发生相变过程的微观内在原因,而GaAs(001)表面形貌相变是表面重构发生变化的宏观外在体现。     

GaAs(001)表面预粗糙化过程中的临界减慢

通过对于GaAs表面形貌在特定As BEP(1.33μPa)、不同温度(570,560,550,540和530℃)下相变过程研究,发现随着温度的降低GaAs预粗糙化过程发生了不同程度的迟滞,在温度降至530℃附近时,延迟现象尤其明显,并且当温度远低于530℃时(As BEP 1.33μPa)GaAs表面将不会发生预粗糙转变。采用二维艾辛模型建立方程结合实验数据对这一现象进行理论解释,理论计算出GaAs预粗糙化相变的临界转变温度为529℃,与实验中获得的数据吻合。采用理论上获得的临界转变温度,利用临界减慢理论对实验现象进行了合理的理论解释,认为在特定条件下GaAs表面系统存在预粗糙化临界转变温度,当衬底温度接近这一温度时,临界减慢现象将会发生;当温度低于临界转变温度时,无论延长多少时间表面形貌相变过程将不会发生。     

衬底温度及退火对液滴外延法生长InAs量子点的影响

研究了In液滴法生长InAs量子点时不同衬底温度,以及是否引入退火的量子点生长情况并建立了物理模型。发现In原子沉积在衬底表面会首先沿[11-0]方向形成条状量子线,由于表面能会趋于最小,量子线会分裂成小段成为量子点的核心,当衬底温度从460℃上升至480℃时,量子点增多的同时量子线减少,且纳米结构的平均高度从4.09nm上升至4.58nm。在衬底温度为480℃的条件下引入退火后,扫描区域内只存在量子点结构,纳米结构平均高度上升至8.56nm。认为In液滴法生长量子点,是一个先形成量子线,量子线再分裂形成量子点的核心,继而捕捉由ES势垒束缚在台阶边缘的原子形成量子点的过程,退火的引入会促进量子线-量子点的转化,提高尺寸均匀性,并由此建立了物理模型。     

In_xGa_(1-x)As/GaAs异质薄膜的临界厚度

从In组分、生长温度和As BEP 3个参数出发,利用RHEED和STM技术深入研究了In_xGa_(1-x)As/GaAs异质薄膜的临界厚度。研究发现In的组分直接决定了In_xGa_(1-x)As/GaAs异质薄膜的临界厚度,而生长温度和As BEP的差异也在很大程度上对临界厚度产生重要影响。在特定的生长温度和As BEP下,In_xGa_(1-x)As/GaAs的临界厚度随着In组分的减小呈指数增加,尤其是当In组分20%时临界厚度将趋于无穷大。对于特定In组分的In_xGa_(1-x)As/GaAs异质薄膜来说,当生长温度相同时,临界厚度随着As BEP的增加而迅速增大;而在As BEP相等时,临界厚度将随着生长温度的增加而减小;不同生长温度之间临界厚度的差异将随着As BEP的减小而不断减小,到更低As BEP时甚至将趋于相等。     

过渡金属Fe、Co掺杂二维CuI的第一性原理计算

基于第一性原理计算,利用OTFG方法计算了本征2D CuI、Fe以及Co掺杂后2D CuI的几何结构以及光电特性.计算结果表明2D CuI的能带结构带隙值为1.61 eV;Co掺杂在2D CuI中引入了两条浅施主能级以及两条深施主能级,从而增加了载流子的浓度;Fe掺杂后引入了2条施主能级,这意味着Fe掺杂不影响2D C...     

一种融合语义知识和BiLSTM-CNN的短文本分类方法

为快速准确地从海量新闻中挖掘用户需求,解决短文本语义关系单薄、篇幅较短、特征稀疏问题,提出一种融合语义知识和BiLSTM-CNN的短文本分类方法.该分类模型将新闻短文本预处理成Word2Vec词向量,通过卷积神经网络提取代表性的局部特征,利用双向长短时记忆网络捕获上下文语义特征,再由Softmax分类器实现短文本分类.文章对体育、财经、教育、文化和游戏五大主题的新闻语料进行了实验性的分析.结果表明,融合语义知识和BiLSTM-CNN的短文本分类方法在准确率、召回率和F1值上均有所提升,该方法可以为短文本分类和推荐系统提供有效支撑.     

GaAs(001)薄膜表面形貌相变过程

采用STM以及RHEED技术对于GaAs(001)的表面形貌相变过程(有序平坦→无序平坦→粗糙)进行了深入研究。通过GaAs(001)在不同As BEP、不同温度的表面形貌相变过程的研究发现,As BEP和温度的变化是促使表面形貌相变发生的主要原因,高温引起原子重组致使表面重构的演变是GaAs(001)薄膜发生表面形貌相变的主要内在机制。单一表面重构或某一重构占绝对优势的表面形貌处于有序平坦状态;多种重构的非等量混合表面是无序平坦状态的主要表面形式;当表面重构难以辨别时,表面形貌也将进入岛上高岛、坑中深坑的粗糙状态。研究还观察到,当As BEP和温度足够高时,GaAs(001)表面形貌相变将不会出现无序平坦状态,表面将直接从平坦转变为粗糙状态。     

InGaAs/GaAs异质薄膜的MBE生长研究

利用分子束外延技术,在GaAs(001)基片上外延InGaAs/GaAs异质薄膜,通过RHEED图像演变实时监控薄膜生长状况,采用RHEED强度振荡测量薄膜生长速率,确定薄膜中In/Ga的组分比,并提出控制InGaAs薄膜中In/Ga组分比的生长方法.根据RHEED图像,指出获得的InGaAs薄膜处于(2×3)表面重构...     

RHEED实时监控下MBE生长不同In组分的InGaAs薄膜

利用分子束外延技术,通过RHEED图像演变实时监控薄膜生长状况,采用RHEED强度振荡测量薄膜生长速率,固定Ga源温度、改变In源温度在GaAs（001）基片上外延生长了不同In组分（39%、29%、19%）的InGaAs薄膜。比较RHEED强度振荡以及RHEED衍射图像,发现随着In组分的增加In-GaAs的生长将很快进入三维粗糙表面生长模式,并指出In0.19Ga0.81As和In0.29Ga0.71As薄膜处于（2×3）表面重构相。In0.19Ga0.81As样品进行退火处理后完成STM扫描分析,证实样品为表面原子级平整的In-GaAs薄膜。     

MBE生长GaAs(001)薄膜表面的Ostwald熟化过程研究

采用带有RHEED的MBE技术,利用RHEED图像演变实时监控薄膜生长状况,通过RHEED强度振荡测算薄膜生长速率,在GaAs(001)基片上同质外延GaAs薄膜。利用STM对MBE生长的GaAs薄膜表面的熟化过程进行了深入研究。研究发现,随着退火时间的延长,刚完成生长的GaAs表面从具有大量岛和坑的粗糙表面逐渐熟化,在熟化过程中岛不断合并扩大并与平台结合,而坑却逐渐消失。指出当熟化过程完成后GaAs表面将进入原子级平坦状态,并详细解释了熟化过程GaAs表面各种形貌特征形成的内在原因。