电子能谱研究生长高质量CeO2／Si异质结

用低能双离子束淀积技术，在清洁的Ｓｉ衬底上外延生长出了ＣｅＯ２／Ｓｉ异质结构。利用俄歇电子能谱，Ｘ射线光电子能谱的深度剖析技术对此类样品进行了测量分析。结果表明，样品界面清晰、陡峭，无氧化硅生成，这反映了外延层Ｓｉ衬底间过渡区很窄；外延层内组成元素Ｃｅ，Ｏ分布均匀，为正化学比ＣｅＯ２相。     

SiGe/Si异质结光电器件

SiGe/Si异质结光电器件及其光电集成(OEIC)是硅基光电研究的一个非常引人注目的领域.综述了SiGe/Si异质结材料的基本性质,SiGe/Si异质结光电器件的结构、性能、应用及其光电集成.重点介绍了SiGe/Si光电探测器及其与其他相关器件的集成.     

Mg2Si／Si异质结的制备

采用射频磁控溅射和低真空退火方法制备Mg2Si／Si异质结,首先在n型Si（111）衬底上沉积Mg膜,经低真空退火形成Mg2Si／Si异质结,Mg膜厚度约为484nm,退火后形成的Mg2Si薄膜厚度约400nto,利用xRD和sEM分别研究了Mg2Si薄膜的晶体结构和表面形貌,霍尔效应结果表明,制备的Mg2Si薄膜呈现n型导电特性。     

β-FeSi2/Si异质结的伏安特性分析

用磁控溅射方法制备β-FeSi2/Si异质结,在分析其伏安特性的基础上探索其是否适合制备红外探测器,XRD、SEM分析表明,该方法能得到纯净、表面平整的β-FeSi2/Si薄膜;在室温下异质结的I—V特性具有很好的整流特性,整流效率约为Idirect／Ireverse～10^2,分流电阻约为38．4kΩ,零偏压下的电流响应率约为26μA／W。推算结果表明,该异质结的红外探测率约为1．479×10^9cm·√Hz/W,适合用于制备红外探测器。     

Si/SiGe异质结双极晶体管的研制

通过理论分析计算，计算机模拟和工艺实验，对Si/SiGe异质结双极晶体管（HBT）的结构参数进行了精细的优化设计，特别是采用了本征间隔层和新颖的Ge分布曲线，有效地削弱了基区杂质外扩散，基区复合和异质结势垒效应的不利影响。开发了兼容于硅工艺的锗硅HBT工艺，并据此试制出了Si/SiGeHBT，测量结果表明，器件的直流和交流特性均较好，电流放大系数为50，截止频率fT为5.1GHz。     

低能离子注入对PAn/Si异质结太阳电池的改性研究

利用电化学方法制备了聚苯胺 /Si太阳电池 ,将离子注入改性技术引用到聚苯胺 /Si异质结太阳电池的改性研究中 ,对离子注入后太阳电池顶区材料的吸收光谱和热稳定性能进行了研究 ,测量了改性后电池的输出特性。研究结果表明 :经离子注入改性后的聚苯胺吸收光谱明显变宽 ,材料的热分解温度较注入前提高了 40℃ ,电池在 10 92W/m2 光照时的转换效率提高了 18倍 ,在 37 2W/m2 光照时的转换效率提高了近 3倍     

InGaN/AlGaN双异质结蓝光和绿光发光二极管

报道了用ＬＰ－ＭＯＶＰＥ技术在蓝宝石衬底上生长出以双掺Ｚｎ和Ｓｉ的ＩｎＧａＮ为有源区的蓝光和绿光ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮ双异质结结构,并研制成功发射波长分别为４３０－４５０ｎｍ和５２０－５４０ｎｍ的蓝光和绿光ＬＥＤ。据查,这是国内首次有关六方ＧａＮ基绿光ＬＥＤ的报道。     

β-FeSi2/Si异质结的制备及性质研究

采用直流磁控溅射和真空退火方法制备β-FeSi2/Si异质结,首先在n型Si(100)衬底上沉积Fe膜,经真空退火形成β-FeSi2/Si异质结,Fe膜厚度约238nm,退火后形成的β-FeSi2薄膜厚度约为720nm。利用XRD、SEM和红外光谱仪分别研究了β-FeSi2薄膜的晶体结构、表面形貌和光学性质。霍尔效应结果表明,制备的β-FeSi2薄膜为n型导电,载流子浓度为9.51×1015cm-3,电子迁移率为380cm2/(V.s)。     

近红外Mg2Si/Si异质结光电二极管的结构设计与仿真

本工作设计了近红外Mg_2Si/Si异质结光电二极管的器件结构,并采用Silvaco-TCAD对器件主要性能参数(包括光谱响应、暗电流等)进行模拟仿真,优化了器件的结构参数和工艺参数。仿真结果表明:所设计的pin型光电二极管在波长为0. 6～1. 5μm时比pn型光电二极管具有更高的响应度,峰值波长为1. 11μm时,响应度最高达到0. 742 A·W~(-1),1. 31μm处响应度为0. 53 A·W~(-1)。pin型光电二极管的暗电流密度较pn型光电二极管略大,约为1×10~(-6)A·cm~(-2)。Mg2_Si/Si异质结中间界面态密度也不宜超过1×10~(11)cm~(-2)。     

退火处理对Zno/Si异质结光电转换特性的影响

采用直流反应溅射方法在p型Si(100)衬底上生长掺Al的ZnO薄膜,并研究退火处理对ZnO薄膜性质的影响。XRD测量结果表明,ZnO薄膜为六方纤锌矿结构,退火后薄膜的晶粒长大,晶界减少;暗态I-V特性曲线表明,ZnO/Si异质结具有明显的整流特性,退火后由于晶粒间界减少和空位浓度降低使反向漏电流降低1个量级;此外,退火处理能在一定程度上改善异质结的光伏效应,使其转换效率提高。     

磁过滤真空弧等离子体钛沉积膜的XPS研究

通过磁过滤真空弧等离子体沉积技术,在单晶Si和H13钢衬底上生长一层Ti沉积膜。利用扫描电镜、X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪对膜层进行了测量和分析。结果表明,加上磁过滤器的沉积膜表面平整光洁,无“液滴”出现。在靶室真空度不高的情况下,膜层中的Ti以TiO的形式存在,并且TiO晶粒沿<110>方向择优取向。膜层表面的TiO进一步与大气中氧发生反应形成TiO     

CuO/ZnO复合膜异质结的制备及其湿敏特性

用直流气体放电活化反应蒸发及光刻技术，在普通玻璃衬底上制备出开放式薄膜型CuO／ZnO半导体pn结。该pn结的I－U曲线呈整流特性，在室温下，正向伏安特性曲线确相对湿度的变化而改变。相对湿度增加，pn结的正向电流增大，而反向电流的变化可忽略。pn结的偏压不同，相对湿度变化所引起的电流变化不同。这种湿敏特性是由于对薄膜刻蚀图案形成的开放式pn结部分暴露于大气的结果。     

Fabrication and characteristics of n-Si/c-Si/p-Si heterojunction solar cells using hot-wire CVD

A double-side (bifacial) heterojunction (HJ) Si solar cell was fabricated using hot-wire chemical vapor deposition. The properties of n-type, intrinsic and p-type Si films were investigated. In these devices, the doped microcrystalline Si layers (n-type Si for emitter and p-type Si for back contact) are combined with and without a thin intrinsic amorphous Si buffer layer. The maximum temperature during the whole fabrication process was kept below 150 °C. The influence of hydrogen pre-treatment and n-Si emitter thickness on performance of solar cells have been studied. The best bifacial Si HJ solar cell (1 cm² sample) with an intrinsic layer yielded an active area conversion efficiency of 16.4% with an open circuit voltage of 0.645 V, short circuit current of 34.8 mA/cm² and fill factor of 0.73.     

n型苝/p型无金属酞菁异质复合多层膜的紫外-可见吸收谱研究

利用真空蒸发技术生长了层厚为纳米数量级的n型导电系衍生物 (全氟取代酰亚胺 ) /p型导电无金属酞菁异质复合多层膜 ,并测试了样品的紫外 -可见吸收光谱。UV -Vis吸收谱实验结果表明 ,对应酞菁Q带吸收的主峰消失 ,次峰发生蓝移 ;全氟取代酰亚胺的吸收峰也发生蓝移 ,吸收带宽度扩展。结果表明 ,复合多层结构中与酞菁之间的电荷转移及纳米层厚导致的量子尺寸效应使分子中电子跃迁发生变化 ,导致吸收谱改变     

GaAs/GaAlAs光阴极的XPS深度剖析

GaAs光阴极是一种高性能光阴极,它由GaAs/GaAlAs外延片和玻璃基底粘接而成.为了了解外延片的元素深度分布和各层的均匀性,利用X射线光电子能谱和Ar离子刻蚀来进行深度剖析.结果表明,由于送样过程中曾短暂暴露大气,因而GaAs光阴极表面吸附有少量C、O污染,并且GaAs表层被氧化;GaAs层中的Ga、As元素含量非常均匀,约为3∶2,富Ga;而G aAlAs层中的Ga、Al和As含量比约为1∶1∶2,Ga略少于Al,但稍大于Ga0.42Al0.58As的比例.Ar离子枪采用3kV、1μA模式,刻蚀面积1 mm×1 mm,结合C-V测试得到的各层厚度数据,可以计算出该模式下各层的刻蚀速率,GaAs层的刻蚀速率约为1.091 nm/s,而GaAlAs层约为0.790 nm/s,并且推算出GaAs的溅射产额为4.00,GaAlAs的溅射产额为2.90.     

束流密度对Ge/Si量子点溅射生长的影响

采用离子束溅射技术在Si基底上自组织生长了一系列Ge量子点样品,研究了束流密度对Ge/Si量子点的尺寸分布和形貌演变的影响。原子力显微镜测试结果表明,随着束流密度的增加,量子点的面密度持续增大,其尺寸不断减小,量子点的形貌由圆顶形转变为过渡圆顶形。计算直径标准偏差的结果表明,当束流密度为0.86mA/cm2时,量子点的尺寸均匀性最佳。束流密度与沉积速率成正比,影响着表面吸附原子与其它原子相遇而形成晶核的能力。     

单层二氧化铪（HfO2）薄膜的特性研究

利用电子束蒸发、离子束辅助沉积和离子束反应溅射三种制备方法制备了单层HfO2薄膜,对薄膜样品的晶体结构、光学特性、表面形貌以及吸收特性进行了研究。实验结果表明,薄膜特性与制备工艺有着密切的关系。电子束蒸发和离子束反应溅射制备的薄膜为非晶结构,而离子束辅助制备的薄膜为多晶结构。电子束蒸发制备的薄膜折射率较低,薄膜比较疏松,表面粗糙度较小,吸收相对较小,而离子束辅助以及离子束反应溅射制备的薄膜折射率较高,薄膜的结构比较致密,但表面粗糙度较大,吸收相对较大。不同制备工艺条件下薄膜的光学能隙范围为5.30～5.43eV,对应的吸收边的范围为228.4～234.0nm。