用毫微秒脉冲激光研究非晶硅的光电导和光开关特性

本文用He-Ne激光和毫微秒脉冲激光作激发光源,研究非晶硅的稳态光电导和瞬态光电导,并对非晶硅的光开关效应作了初步探讨。实验发现稳态光电导随光强按幂指数规律变化;瞬态光电导的上升和下降时间在微秒量级,并随光强的增加而减小,但与外加电场的强弱无关。     

非晶硅薄膜瞬态光电导的光致变化

研究了非晶硅薄膜的瞬态光电导的光致变化情况.用通常的非晶态半导体的瞬态光电流的乘方规律和稳态光电导的扩展指数规律都不能对试验数据进行很好的拟合,而采用两个指数函数相加的形式可以对实验数据进行很好的拟合.这表明非晶硅薄膜长时间的衰退不是由带尾态决定,而是由深的陷阱决定的.两个指数函数的衰退分别对应于距导带0.52eV和0.59eV的两个陷阱,这两个陷阱可以被指认为带隙中的荷负电中心.光照后,带隙中的复合中心增加,导致电子寿命的减少,从而引起光电导的衰退.     

非晶硅薄膜瞬态光电导的光致变化

研究了非晶硅薄膜的瞬态光电导的光致变化情况.用通常的非晶态半导体的瞬态光电流的乘方规律和稳态光电导的扩展指数规律都不能对试验数据进行很好的拟合,而采用两个指数函数相加的形式可以对实验数据进行很好的拟合.这表明非晶硅薄膜长时间的衰退不是由带尾态决定,而是由深的陷阱决定的.两个指数函数的衰退分别对应于距导带0.52eV和0.59eV的两个陷阱,这两个陷阱可以被指认为带隙中的荷负电中心.光照后,带隙中的复合中心增加,导致电子寿命的减少,从而引起光电导的衰退.     

微量硼掺杂氢化非晶硅薄膜光电导性能研究

采用射频磁控溅射的方法制备了微量硼掺杂氢化非晶硅薄膜,对样品的光电导性能进行了研究.结果表明,不同的硼掺杂量下,氢化非晶硅薄膜透过率随掺杂量的增加而变大,透过率曲线截止边红移;吸收系数随着硼掺杂量的增加而增大;薄膜的折射率随着波长的增加而下降,同一波长下随着掺杂量的增加而增大,在500 nm波长处折射率达到4.2以上,最大到4.6;薄膜的交流电阻率在微量硼掺杂下随着硼掺杂量的增加先减小后增大.     

氢化非晶硅液相激光结晶

用低速扫描对a-Si:H进行激光结晶,适当调整扫描速度、激光功率和光斑内能量分布,可以得到液相激光结晶(LP-LCR),晶粒尺寸可达20～30μm.重叠扫描可获得大面积的大晶粒多晶硅膜,有可能为器件制备提供一种薄膜材料.     

用1553nm激光脉冲触发GaAs光电导开关的研究

用15 5 3nm飞秒光纤激光器触发半绝缘GaAs光电导开关的实验表明,当光电导开关处于3 33～10 3kV/cm的直流偏置电场并被脉冲宽度2 0 0fs且单脉冲能量0 2nJ的激光脉冲照射时,开关表现为线性工作模式,开关输出峰值电压为0 8mV .分析表明,开关对波长为15 5 3nm触发激光脉冲表现出的弱光电导现象起因于半绝缘GaAs材料EL2深能级的作用.     

用1553nm激光脉冲触发GaAs光电导开关的研究

用1553nm飞秒光纤激光器触发半绝缘GaAs光电导开关的实验表明,当光电导开关处于3.33～10.3kV/cm的直流偏置电场并被脉冲宽度200fs且单脉冲能量0.2nJ的激光脉冲照射时,开关表现为线性工作模式,开关输出峰值电压为0.8mV.分析表明,开关对波长为1553nm触发激光脉冲表现出的弱光电导现象起因于半绝缘GaAs材料EL2深能级的作用.     

与氢化非晶硅光电导层重叠型高分辨率CCD象传感器

与a-SiC:H(i)/a-Si:H(i)/a-SiC:H(p)光电转换层重叠型高分辨率CCD象传感器业已制成。采用曲折象素设计图形和新颖隔行传输CCD实现了高分辨率特性。这种CCD能同时读出两水平行。不增加常规的400(水平)象素数,就使水平极限分辨率达到500电视行。     

由射频磁控溅射法制备的氢化非晶硅薄膜的光电导特性

由磁控溅射法制备的氢化非晶硅薄膜具有宽司的电学、光学、光电和微结构特性.而且微结构变化对于电导率是灵敏的.特别是薄膜的暗电导率(σ_(dark))、光电导率(σ_(ph))、光电导放大(σ_(ph)/σ_(dark))和光学能隙(Eg)均受微结构的影响.指出,仅在被制备的薄膜具有持定的微结构时,σ_(dark)、σ_(ph)、σ_(ph)/σ_(dark)和Eg才具有特定的联系.     

用1064nm激光脉冲触发半绝缘GaAs光电导开关的奇特光电导现象

报道了用1064nm激光脉冲触发半绝缘GaAs光电导开关的一种奇特光电导现象.GaAs光电导开关的电极间隙为4mm,当偏置电场分别为2.0和6.0kV/cm时,用脉冲能量为0.8mJ,宽度为5ns的激光触发开关,观察到开关输出的线性和非线性工作模式.当偏置电场增至9.5kV/cm,触发光脉冲能量在0.5～1.0mJ范围时,观察到奇特的光电导现象,开关先输出一个线性电脉冲,经过大约20～250ns时间延迟后,触发光脉冲消失,开关又输出一个非线性电脉冲.这一奇特光电导现象的物理机制与半绝缘GaAs中的反位缺陷和吸收机制有关.分析计算了线性与非线性电脉冲之间的延迟时间,结果与实验观察基本吻合.     

非晶硅光电导层交流电阻率的研究

利用等效电路,估算出高性能液晶光阀对非晶硅光电导层交流电阻率的要求。用化学气相沉积法在最佳工艺条件下制备了非晶硅薄膜,测量了样品的交流电阻率。结果表明,非晶硅薄膜的交流电阻率随照射光的波长增大而先减小后增大,随功率密度、衬底温度和射频功率的增大而减小。样品的交流电阻率满足高性能液晶光阀光电导层的要求。     

轻掺杂氢化非晶硅的制备与光电性能研究

采用等离子体化学气相沉积(PECVD)法,以高纯度硅烷(SiH4)为反应气体,硼烷(B2H6)为掺杂气体,在ITO玻璃衬底上制备出硼轻掺杂浓度的氢化非晶硅(a-Si∶H)半导体薄膜。测量了样品的光暗电导率、折射率、消光系数、禁带宽度随掺杂浓度的变化。结果表明:随着硼掺杂浓度的增加,薄膜的暗电导率先减小后增大。消光系数、禁带宽度等都随着掺杂浓度的增加而变化。在不同工艺条件下,改变硼掺杂浓度,确定了最佳掺杂比(光暗电导率之比最大),制备出适合器件级轻掺杂氢化非晶硅薄膜光敏层。     

用恒定光电导分析非晶硅薄膜的次带吸收

本文介绍光电导谱分析方法及用该方法研究曝光及退火处理对非晶硅中次带吸收的影响,给出非晶硅(氢)薄膜的次带吸收数据,结果可与其它方法比较。样品为高频及直流辉光放电本征非晶硅。膜厚0.6～1μm。衬底分别为7059和95号玻璃。对每块样品作透射谱及光电导谱测试。用PE330光谱仪测透射谱,用PE211棱镜单色仪测光电导谱,单色仪的光强及波长经过仔细的校准。电导率测试采用共面电极,电极材     

酞菁锌/氢化非晶硅复合薄膜光电性质的研究

Composites consisting of hydrogenated amorphous silicon （a-Si： H, inorganic） and zinc phthalocyanine （ZnPc, organic） were prepared by vacuum evaporation of ZnPc and sequential deposition amorphous silicon via plasma enhanced chemical vapor deposition （PECVD）. The optical and electrical properties of the composite film have been investigated. The results demonstrate that ZnPc can endure the temperature and bombardment of the PECVD plasma and photoconductivity of the composite film was improved by 89.9% compared to pure a-Si： H film. Electron mobility-lifetime products/lr of the composite film were increased by nearly one order of magnitude from 6.96 × 10^-7 to 5.08 × 10^-6 cm2/V. Combined with photoconductivity spectra of the composites and pure a-Si： H, we tentatively elucidate the improvement in photoconductivity of the composite film.     

用光电转换器接收极窄的激光脉冲

美帝康涅狄克州东哈特福德联合研究实验室已研制出一种接收极狭激光脉冲的光电转换器。据说这种1,240型转换器的上升时间短于260微微秒,半功率脉宽小于0.45毫微秒。直流偏压电源的要求可从1,500到 4,000伏,视所要求的响应而定。用标准干电池作电源,该种装置的工作很有效。     

非晶硅光电导响应的动力学研究(Ⅰ)强电场下的光电导响应

本文从动力学的观点出发,研究了各种条件下的光电导响应,以及有关的效应。本篇只讨论强电场下的光电导响应。 我们测量了不同照度和电场下的瞬态响应,发现强光区,在一定强电场下,时间常数0随照度F的-0.5次方变化(0=F-0.5)。弱光区时间常数不变,在一定照度下,上升时间随电场指数变化;下降时间不变。由于晶体中的一些概念已不适用于非晶硅的情况,我们从Mott-CFO模型出发,用速率方程推导出弱光和强光照射下的光电导响应公式,较好地解释了实验结果。     

低温氢化非晶硅薄膜晶体管研究

低温薄膜晶体管(TFT)的研究是开发大面积柔性衬底集成电路的基础.采用底栅TFT结构并入刻蚀阻挡层和钝化保护层,通过工艺参数和工艺流程的设计,研制了100℃低温氢化非晶硅TFT.实验对氢化非晶硅活性层、氮化硅介质层薄膜以及TFT特性进行了测试.所研制的低温TFT导通电流与截止电流之比高达106,场效应电子迁移率为0.825 cm2/Vs,表明适于柔性衬底工艺的100℃低温TFT得到了有效实现.     

用脉冲激光研究细菌视紫红质的瞬态光吸收和光电压

用自行装配的染料脉冲激光器 ,在室温下研究了细菌视紫红质膜蛋白 (BR)对 5种不同光波的瞬态光吸收和3种光波的光电压的关系。实验发现 ,BR对同一种光波的光电压和光吸收并不完全相关 ,影响其光电转换的因素除了与BR所吸收的光能多少有关之外 ,还有其他复杂的原因。在 3种脉冲半宽为 110ns的染料激光中 ,6 17nm激光对BR产生光电压最为有利     

半导体多晶薄膜的瞬态光电导

在低温下观察到半导体多晶薄膜的瞬态光电导现象．给出了三维理论模型．理论研究表明，陷阶引起光电导，光生载流子通过隧道效应实现复合，使光电导逐渐衰减．我们的实验结果与理论计算结果符合得相当好．