InAs自组织生长量子点超晶格的电学性质

我们利用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究了一系列ＩｎＡｓ自组织生长的量子点超晶格样品，确认样品中存在体ＧａＡｓ缺陷能级ＥＬ２和ＩｎＡｓ量子点电子基态能级．测得１．７和２．５原子层ＩｎＡｓ量子点电子基态能级相对于ＧａＡｓ的导带底分别为１００ｍｅＶ和２１０ｍｅＶ，量子点电子基态的俘获势垒分别为０．４８ｅＶ和０．３０ｅＶ．     

固体C_(60)/p-GaAs异质结的整流特性和界面电子态

我们将Ｃ６０膜淀积在ｐ－ＧａＡｓ〈１００〉衬底上，做成了固体Ｃ６０／ｐ－ＧａＡｓ异质结并对其电学性质做了研究．异质结的理想因子接近于１，在偏压为±１Ｖ时，其整流比大于１０６倍．在正向偏压固定的情况下，结电流的对数与温度倒数成线性函数关系，从关系中求出异质结有效势垒高度为０．６３ｅＶ．用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）技术在Ｃ６０／ｐ－ＧａＡｓ界面上观测到一个空穴陷阱，其能级为ＧａＡｓ价带之上０．４５ｅＶ，密度为２．４×１０１１／ｃｍ２．这样少的界面态存在于Ｃ６０／ｐ－ＧａＡｓ界面上可能意味着Ｃ６０膜对ＧａＡｓ表面     

GaAs／Al_0．33Ga_0．67As短周期超晶格中能带不连续性随压力的变化

利用高压光致发光方法在液氮温度下和０—３５ｋａｒ的压力范围内对不同层厚的ＧａＡｓ／Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓ短周期超晶格以及具有相近组份的Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ体材料进行了系统的研究．测得Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ体材料的Γ谷和Ｘ谷的压力系数分别为８．６ｍｅＶ／ｋｂａｒ和－．５７ｍｅＶ／ｋｂａｒ．在一定的压力范围内同时观测到了短周期超晶格中与类Γ态和类Ｘ态相关的发光峰，从而得到了类Γ态能级和类Ｘ态能级随压力的变化关系．首次获得了有关ＧａＡｓ／Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓ短周期超晶格能带不连续性（包括价带     

InAs自组织生长量子点的电子俘获势垒

成功地用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究了ＩｎＡｓ自组织生长的量子点电学性质，获得２．５原子层ＩｎＡｓ量子点电子基态能级在ＧａＡｓ导带底下约０．１３ｅＶ，该量子点在荷电状态发生变化时伴随有晶格弛豫，对应俘获势垒为０．３２ｅＶ．本工作也证明可以把量子点类比深中心进行研究．     

MBE生长的PM—HEMT结构中深电子陷阱及其钝化／消除

应用ＤＬＴＳ、ＳＩＭＳ和ＰＬ技术详细研究ＭＢＥ生长的ＰＭ－ＨＥＭＴ结构中深能级。样品的ＤＬＴＳ谱表明在ＰＭ－ＨＥＭＴ结构的ｎ－ＡｌＧａＡｓ层里存在着较大浓度和俘获截面的深电子陷阱，其能级位置分别位于导带下的０．６４ｅＶ和０．７９ｅＶ处。ＳＩＭＳ和ＰＬ谱表明深电子陷阱与ＡＬＧａＡｓ层时原氧含量和光致发光（ＰＬ）响应有直接的联系，它们影响ＰＭ－ＨＥＭＴ结构的电性能，应用氢等离子体对深电子陷阱进行处理，     

MBE生长的PM－HEMT结构中深电子陷阱及其钝化／消除

应用ＤＬＴＳ、ＳＩＭＳ和ＰＬ技术详细研究ＭＢＥ生长的ＰＭ－ＨＥＭＴ结构中深能级．样品的ＤＬＴＳ谱表明在ＰＭ－ＨＥＭＴ结构的ｎ－ＡｌＧａＡｓ层里存在着较大浓度和俘获截面的深电子陷阱，其能级位置分别位于导带下的０．６４ｅＶ和０．７９ｅＶ处．ＳＩＭＳ和ＰＬ谱表明深电子陷阱与ＡｌＧａＡｓ层里的氧含量和光致发光（ＰＬ）响应有直接的联系．它们影响ＰＭ－ＨＥＭＴ结构的电性能．应用氢等离子体对深电子陷阱进行处理，结果表明，在一定条件下，ＰＭ－ＨＥＭＴ结构样品里的深电子陷阱能有效地被钝化／消除．     

Ge_(0.4)Si_(0.6)/Si多量子阱与Ge/Si短周期超晶格样品中的深中心

用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究了分子束外延生长的Ｇｅ０．４Ｓｉ０．６／Ｓｉ多量子阱与Ｇｅ／Ｓｉ应变超晶格样品中深能级中心的性质．在两种样品中都观测到两个多数载流子中心和一个少数载流子中心．在Ｇｅ０．４Ｓｉ０．６／Ｓｉ多量子阱样品中深中心Ｅ２的能级位置为ＥＣ－０．３０ｅＶ,Ｅ３的能级位置为ＥＣ－０．２２ｅＶ．并且在正向注入下随着Ｅ２峰的消失观测到一个少数载流子峰ＳＨ１,其能级位置为ＥＶ＋０．６８ｅＶ．在Ｇｅ／Ｓｉ应变超晶格中,深中心Ｈ１的能级位置为ＥＶ＋０．４４ｅＶ,深中心Ｈ２的能级位置为ＥＶ＋０．２４ｅＶ     

InAs自组织生长量子点的空穴俘获势垒

成功地用深能级瞬态谱（ＤＬＩＳ）研究了ｐ 型ＩｎＡｓ 自组织生长的量子点的电学性质,测得２．５ 原子层ＩｎＡｓ 量子点空穴基态能级在ＧａＡｓ 价带底上约０．０９ｅＶ,该量子点在荷电状态发生变化时需要克服一个势垒,俘获势垒高度为０．２６ｅＶ．本工作首次利用ＤＬＴＳ测定了量子点空穴的基态能级和俘获势垒,相信对增加量子点性质的理解会起到有益的帮助     

硅中层错带中空位的电子态

计算了硅中带状层错中的空位电子态，所使用的Ｒｅｃｕｒｓｉｏｎ方法是建立在原子轨道线性组合法的基础上，考虑了ｓ－ｐ－，ｄ－型十个原子轨道．用Ｌａｎｃｚｏｓ法得到了带隙及带连续态中的电子态，局域态密度是用连续连分数来表示的．硅中理想空位的三重简并态分裂为三个能级．从价态顶算起，它们的能量分别为－０．３，０．３，１．７ｅＶ．价带顶之上０．３ｅＶ的带隙态同纯层错中发现的电子态相似，但局域态密度要高一些．价带顶之上１．７ｅＶ的在导带中的电子态是一个强共振态．价带顶之下０．３ｅＶ的价带中的电子态则是一个弱共振态     

In0.53Ga0.47As／InP异质结光电二极管的深能级

采用深能级瞬态谱仪（ＤＬＴＳ）测定了Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ／ＩｎＰ异质结光电二极管的ＤＬＴＳ谱。发现存在一电子陷阱，该陷阱能级位于导带底以下０．４４ｅＶ处，能级密度为３．１０×１０１３ｃｍ－３，电子俘获截面为１．７２×１０－１２ｃｍ－２。由于深能级的存在，导致了该器件存在一种新的“暗电流”──“深能级协助隧穿电流”。     

Ge0.4Si0.6／Si多量子阱与Ｇe／Si周期超晶格样品中的深中心

用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究了分子束外延生长的Ｇｅ０．４Ｓｉ０．６／Ｓｉ多量子阱与Ｇｅ／Ｓｉ为超晶格样品中深能级中心的性质,在种样品中都观测到两个多数载流子中心和一个少数载流子中心,在Ｇｅ０．４Ｓｉ０．６／Ｓｉ多量子阱样品深中心Ｅ２的能级位置为ＥＣ－０．３０ｅＶ,Ｅ３的能级位置为Ｅｃ－０．２２ｅＶ,并且在正向注入下随着Ｅ２峰的消失到一个少数载流子峰ＳＨ１,其能级位置为ＥＶ＋０．６８ｅＶ,在Ｇｅ／     

AlxGa1—xAs／GaAs价带偏移的理论计算

ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ／ＧａＡｓ合金型异质结价带偏移的研究中，采用以平均键能为参考能级的ΔＥＶ理论计算方法，得到ΔＥｖ（ｘ）＝０．５３１ｘ＋０．００１ｘ＾２的理论计算结果。该计算结果与目前的一些实验结果符合较好。     

GaAs／GaxAl1—xAs异质结的调制反射光谱研究

用光调制光谱方法研究了逐层腐蚀的ＧａＡＳ／Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ异质结，发现不同工的ＧａＡｓ复盖层对异质结表面层电子能带有很大影响。由ＧａＡｓ带间跃迁的Ｆｒａｎｚ－Ｋｅｌｅｙｓｈ效应计算出表面层表面电场随外延层的变薄而增大，并计算出表面费密以级与导带底的距离ｆ＝０．２７（０．０３）ｅＶ，通过对Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ调制光谱分析，发现表面复盖层对Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ层的调制光谱线形有调节作用，不同厚度的     

GeSi／Si应变超晶格退火及离子注入研究

用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究退火及离子注入对分子束外延生长的ＧｅＳｉ／Ｓｉ应变超晶格性质的影响，观察到３个与位错有关的深中心和１个表层内的深中心，退火和离子注入都使得这些深中心的浓度增加数倍，说明ＧｅＳｉ／Ｓｉ应变超晶格不适应做过多的热处理．同时测定Ｐｄ＋注入在ＧｅＳｉ／Ｓｉ超晶格的杂质能级为ＥＣ＝０．２８ｅＶ，与体Ｓｉ中的Ｐｄ杂质能级一致．     

Two-Dimensional Quantum Well Wire Semiconductor Laser Arrays

ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ／ＧａＡｓ合金型异质结价带偏移的研究中，采用以平均键能为参考能级的ΔＥｖ理论计算方法，得到ΔＥｖ（ｘ）＝０．５３１ｘ＋０．００１ｘ２的理论计算结果．该计算结果与目前的一些实验结果符合较好．     

Al_xGa_（1－x）As／GaAs价带偏移的理论计算

ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ／ＧａＡｓ合金型异质结价带偏移的研究中，采用以平均键能为参考能级的ΔＥｖ理论计算方法，得到ΔＥｖ（ｘ）＝０．５３１ｘ＋０．００１ｘ２的理论计算结果．该计算结果与目前的一些实验结果符合较好．     

Er,O离子共注入GaAs的二次离子质谱的研究

在Ⅲ－Ⅴ族半导体ＧａＡｓ外延层上共注入Ｅｒ和Ｏ离子（ＧａＡｓ：Ｅｒ，Ｏ）．经面对面优化退火后，光致发光（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ－ＰＬ）谱中观测到对应Ｅｒ３＋第一激发态到基态４Ｉ１３／２－４Ｉ１５／２跃迁，其相对强度较单注入Ｅｒ的ＧａＡｓ（ＧａＡｓ：Ｅｒ）增强１０倍，且谱线变窄．从二次离子质谱（ＳｅｃｏｎｄａｒｙＩｏｎＭａｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ－ＳＩＭＳ）和卢瑟福背散射实验给出退火前后Ｅｒ在ＧａＡｓ：Ｅｒ样品中的剖面分布．ＳＩＭＳ测量分别给出Ｏ注入前后Ｅｒ和Ｏ在ＧａＡｓ：Ｅｒ，Ｏ中的深度剖面分布，分析表明Ｅｒ和Ｏ共注入后形成光学激活有效的发光中心．     

用MOCVD在非平面衬底上生长的量子阱、量子线及其光学性质

本文报道在６５０℃的衬底温度下实现了ＭＯＣＶＤ在（１００）面和（１１１）面上生长ＧａＡｓ与Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓ的不同的选择性．这一衬底温度比国际上以前报道的要低，对制作适于光电器件的ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱层比较有利．用此技术，在ＧａＡｓ非平面衬底上生长了ＧａＡｓ／Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓ量子阱，并用扫描电镜、低温光致发光谱以及偏振激发的光反射率谱技术进行了研究．结果不仅证明了ＭＯＣＶＤ外延生长ＧａＡｓ和Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓ的独特选择性，也证明了在Ｖ字形沟槽底形成了量子线．     

GaAs MESFET中肖特基势垒接触退化机理的研究

本文对Ｔｉ／Ｍｏ／Ｔｉ／Ａｕ作为栅金属的ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ进行了四种不同的应力试验：１．高温反偏（ＨＴＲＢ）；２．高压反偏（ＨＲＢ）；３．高温正向大电流（ＨＦＧＣ）；４．高温存贮（ＨＴＳ）．通过ＨＲＢ，ΦＢ从０．６４ｅＶ减少到０．６２ｅＶ，理想因子ｎ略有增大．ＨＴＳ试验中ΦＢ从０．６７ｅＶ增加到０．６９ｅＶ．分析表明，这归因于界面氧化层的消失，以及Ｔｉ与ＧａＡｓ的反应；ＨＦＧＣ试验结果表明其主要的失效模式为烧毁，ＳＥＭ观察中有电徙动及断栅现象发生．ＡＥＳ分析表明。应力试验后的样品，肖特基势垒接触界面模糊     

In_xGa_（1－x）As／Al_yGa（1－y）As多量子阱的高压光致发光研究

用金刚石对顶砧压力装置在液氮温度下和０～４ＧＰａ的压力范围内测量了不同阱宽（１．７～１１．０ｎｍ）的ＩｎｘＧａ（１－ｘ）Ａｓ／Ａｌ（１－ｙ）Ｇａ（１－ｙ）Ａｓ（ｘ，ｙ＝０．１５，０；０．１５，０．３３；０，０．３３）多量子阱的静压光致发光谱，发现在Ｉｎ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ／ＧａＡｓ多量子阱中导带第一子带到重空穴第一子带间激子跃迁产生的光致发光峰能量的压力系数随阱宽的增加而减小，在Ｉｎ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ／Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓ和ＧａＡｓ／Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓ多量子阱中相应发光峰的压力系数随附宽的增加而增加．根据Ｋｒｏｎｉｙ－Ｐｅｎｎｅｙ模型计算了发光峰能量的压力系数随阱宽的变化关系，结果表明导带不连续性随压力的增加（减小）及电子有效质量随压力的增加是压力系数随阱宽增加而减小（增加）的主要原因．