用连续调谐CO_2激光器研究InSb自由载流子法拉第旋转

在室温、液氮和液氦温度下,首次用连续调谐的CO_2激光器研究了n-InSb自由载流子法拉第旋转.对于载流子浓度为3.26 ×10~(16)cm~(-3)的样品,测得电子的有效质量:m~*(10K)=0.0172m,m~*(77K)=0.0177m.m~*(296K)= 0.0192m.精确测量表明:当波长λ<9.5μm时,带间法拉第旋转的影响就越来越明显.     

共振受主态在零禁带Hg1—xMnxTe磁量子输运中的影响

在温度为0.3～4.2K,磁场强度为0～7T的范围内对两个不同组份的Hg_(1-x)Mn_xTe(N_A>N_D)样品进行了输运特性的研究.组份x=0.03的样品在弱磁场(B<0.6T)下出现磁阻振荡,用修正的Pidgeon-Brown模型拟合各振荡峰值位置,得到共振受主能级随温度降低而升高,表明受主共振态已形成束缚磁极化子(RABMP).组份x=0.065的样品出现阶段性下降负磁阻行为,理论分析表明这是受主能级钉扎费密能级并在强场(B～1.5T)通过a_v(-1)价带顶引起价带空穴散射增强.两个样品都呈现负磁阻行为,但从磁阻的各向异性及能带分析表明其机理有所不同.     

InPδ掺杂的输运特性

测量了用MOCVD技术制造的InP δ掺杂样品的磁输运特性,量子化Hall效应和高电场下的热电子效应.得到了该样品的载流子分布,子能带结构,杂质传播宽度和电子迁移率等基本物理参数,观察到填充因子v=2的量子Hall平台和负微分电阻现象,建立和证实了δ掺杂样品的热电子传输模型.     

非对称In_(0.53)Ga_(0.47)As/In_(0.52)Al_(0.48)As量子阱的零场自旋分裂能与高场g因子（英文）

研究了非对称In_(0.53)Ga_(0.47)As/In_(0.52)Al_(0.48)As量子阱中二维电子气的磁输运性质,所测量的样品的径向磁阻R_(xx)的Shubinikov-de Haas振荡没有呈现出拍频的特征。通过测量样品的反弱局域效应提取了其零场自旋分裂能并通过对自旋分裂的R_(xx)双峰间距随倾斜角度θ的依赖关系的拟合提取了高场下的有效g因子。样品的Dingle plot图呈现非线性的特征,这可以归因于来自样品衬底附近的掺杂Be原子的长程势散射效应     

硅P-N结电场对金施主中心空穴热发射率的影响

在115.2K到162.3K的温度范围内,用电容瞬态技术研究了P-N结电场对硅中金施主中心空穴热发射率的影响.测量结果表明电场对热发射率有很强的增强作用,这种作用强烈地依赖于温度.用电场降低极化势垒效应可以解释这种作用.极化势垒的形式为V(r)=-Ar~(-4),实验定出上述温度范围的A从8.8 × 10~(-27)变到1.1×10~(-27)eVcm~4.在测量方法方面,首次考虑了空间电荷区边界层对热发射率-电场关系测量结果的影响,提出了修正这种影响的具体方法.     

Siδ掺杂GaAs多量子阱的磁量子输运

使用ＭＢＥ技术低温生长了含有３个Ｓｉδ掺杂层的ＧａＡｓ外延片，形成三量子阱结构。在４．２～３００Ｋ温区０．１Ｔ的电磁铁上测量了样品载流子浓度和迁移率随温度的变化。在０．３～４．２Ｋ（＾３Ｈｅ温区）和０～７Ｔ强磁场下测量了样品的横向磁阻、纵向磁阻和霍尔电阻。观察到了横向磁阻的ＳｄＨ振荡和纵向磁阻的抗磁ＳｄＨ振荡。根据实验结果着重讨论了纵向磁阻振荡的起源以及霍尔振荡的含义，简单分析了δ掺杂二维电子气中     

退火与未退火MM-HEMT材料中二维电子气的磁输运特性研究

采用变磁场霍耳测量,在1.5～90K的温度范围内,研究了经过快速热退火与未退火掺杂MM-HEMT材料中二维电子气的输运特性.通过对Shubnikov-de Hass(SdH)振荡曲线进行快速Fourier变换分析,获得了该样品沟道中子能带上的电子浓度等信息,并采用迁移率谱(MS)和多载流子拟合过程法(MFC)相结合的方法分析了该样品中子能带电子的浓度和迁移率.该方法与SdH测量所获得的结果符合得很好,都证实了在很高的温度下退火将影响样品沟道中电子的浓度和迁移率,对材料性能起着不可低估的作用.     

稀磁半导体Cd_(1-x)Mn_xS磁化率的研究

用振动样品磁强计和提拉法在1.5K≤T≤300K温度范围内系统测量了组分为0.03≤x≤0.45的Cd_(1-x)Mn_xS稀磁半导体单晶样品的磁化率.磁化率测量表明在高温区服从居里-外斯定律。从定量分析得到Mn~(++)离子间交换积分常数值.低场磁化率与温度变化规律(最低温度达1.5K)表明当样品x≤0.2时,体系仍然为顺磁态;而当样品组分x=0.3时,经零场冷却后磁化率在温度T_f处观测到一个尖峰,对x>0.3样品亦得到类似结果,只是磁化率在不同冻结温度T_f处对应一个较宽的峰。这些结果说明在低温区发生从顺磁态到自旋玻璃态的相变.文中给出Cd_(1-x)Mn_sS的磁相图并对此作了讨论.     

重掺杂高补偿锗的电导和磁阻

测量了双掺砷、镓,掺杂浓度～10~(13)cm~(-3),补偿程度～0.9的N型和P型锗在2.5-300K的电导特性和2.5—77K、0—7T磁场下的磁阻.当T<6K时,电导特性满足变距跳跃电导的T~(1/4)关系.在1060K时,基本带的扩展态电导起主要作用.在弱磁场下观察到负磁阻效应,磁场强度增大时磁阻变成正值.N型和P型样品的正磁阻部分分别与磁场强度的2.8次方和2次方成正比.     

Hg_(1-x)Cd_xTe反型层子能带结构的实验研究

本文在4.2K下测定了液相外延HgCdTe MIS结构样品的电容谱,磁阻振荡以及迴旋共振效应,并从实验测量结果,采用物理参数拟合法,确定了该样品在电量子限条件下反型层电子子能带结构,包括基态子能带能量E_o、费密能级E_F,子能带电子有效质量m~*(E_F)、m~*(E_o)、反型层平均厚度Z_i、耗尽层厚度Z_d,以及它们随子能带电子浓度N_s的变化。     

局域在浅施主能级上的电子输运行为研究

在0.3～4.2K的温度范围,测量了5块n-Hg_(1-x)Cd_xTe(x=0.17～0.22)样品在强磁场下的横向磁阻和霍尔电阻.在4.2K以下,随温度降低,霍尔电阻与磁场的关系改变了原来的经典行为,在磁场0.4T附近逐渐出现了一个类似二维系统的霍尔平台,平台正对应SdH振荡的极小值.观察到霍尔系数振荡和SdH振荡有一个90°的相位差,且SdH振荡呈现反常的温度效应,与量子霍尔效应中的弱耗散性电流很相似.用类氢施主和无序引起的局域能级上存在准迁移率边的模型能很好地解释实验结果.     

GaAs/GaAlAs多量子阱激子吸收谱

在10K至292K温度范围内测量了GaAs/GaAlAs多量子阱结构的激子吸收谱.观察到轻、重空穴对应的激子吸收峰(LH和HH)及台阶状态密度.研究了轻、重空穴激子吸收峰的能量间隔及激子吸收峰的温度特性.发现多量子阱样品的LO声子展宽系数为6.1meV,比体GaAs的展宽系数略小.样品用国产MBE设备生长,采用化学选择腐蚀技术除去GaAs衬底.     

宽带与窄带激光打靶的电子温度

用X射线连续谱仪(K边多道法)测定了宽频带激光打靶产生的等离子体的电子温度。结果表明,两种带宽的激光打靶产生的热电子温度很相近(在420～500eV范围内);而宽带打靶产生的超热电子温度要比窄带打靶产生的低些。     

Ge中热空穴输运的格林函数方法

1985年X.L.Lei(雷啸林)和C.S.Ting(丁秦生)提出了热电子输运的格林函数方法,本文则是把他们的方法推广应用到非球形的扭曲等能面的情况,计算了半导体Ge中的热空穴在晶格温度T=77K,190K和300K时,场强在20V·cm~(-1)≤E≤10~4·V·cm~(-1),电场方向分别沿<100>方向和<111>方向的空穴漂移速度和热电子温度,得到了与实验比较相符的结果,并对重空穴能带的非二次性效应对漂移速度的影响也进行了初步的计算和讨论。     

InSb中自旋反转受激喇曼散射效应

InSb中电子的自旋反转喇曼散射是获得红外波段连续可调谐激光以及研究InSb能带结构的一种手段。我们在～7K下,观察了以TEACO_2激光器为入射泵浦光、在n型InSb样品上产生的自旋反转受激喇曼散射光的输出。所用的TEACO_2激光器用光栅选支,可选出46条振动线。本实验用9.6微米(1042cm~(-1))波长的输出。输出脉冲能量～0.5焦耳,脉冲宽度～200毫微秒,前沿～50毫微秒。用能量计和光子牵引检测器检测。样品尺寸4×4×8毫米的n-InSb,浓度～1.1×10~(16)厘米~(-3),所用磁场为我系自制超     

退火对大剂量Al离子注入GaN发光特性的影响

首次报道了用不同浓度的Al离子注入于蓝宝石衬底上的GaN薄膜（注入能量为500keV、注入浓度为10^14-10^15cm^-2），在做了不同温度和不同时间的快速热退火处理以及常规热退火处理后，在12K下用He-Cd激光（325nm）激发得到其发射谱。结果显示，经大剂量Al注入后的样品，其光致发光谱中3.45eV的带边激子发光以及2．9－3．3eV的4个声子伴随峰消失，此表明大剂量Al注入对GaN的晶体结构造成严重的损伤，以致本征发光消失。经10^14cm^-2剂量Al注入后的样品，在N2气氛中退火处理后，2．2eV缺陷发光峰得到了一定程度的恢复。而且，经常规退火处理后，此发射峰比快速退火处理的样品发射峰恢复得更好（其积分光强高3倍）。相似的结果亦显示于10^15cm^-2浓度的Al注入的样品。2.2eV黄色荧光源于GaN的缺陷(如Ga空位VGa)，或VGa-H2,或VGa-ON复合体），其能级位于价带顶以上约1.1eV处。荧光发射可以来自“导带－缺陷能级”的跃迁，也可能来自浅施主（如N位O，能有位于导带下－10meV）至上述缺陷能级之间的跃迁。I－V测量显示，Al的注入区成为－10^12Ω.cm^-1高阻膜，这表明Al的注入可能产生了某种深的电子陷阱，由于电子陷阱可俘获导带电子，导致发光猝灭，而退火可使与黄色荧光相关的缺陷得到部分恢复，因而2.2eV发射峰有所恢复。     

InP单晶的磁光和热电效应

对同一原生非掺杂InP单晶进行了一系列物理测试分析,研究了材料的光电导率与温度的依从关系,在295~318 K内,温度系数为-3×10-4eV/K,测得的室温禁带宽度为1.339 2 eV。禁带宽度Eg的磁性系数为8.6×10-4eV/T,材料的磁光特性测量结果为1.8 T。由此数据可得,约化电子有效质量mr*为0.067m0。由热电功率测量结果可得室温塞贝克系数为565μV/K。由此值以及霍尔测量值,可计算出状态密度有效质量md*为0.075 7m0。由该值和上面提到的约化电子有效质量可得到InP样品的价带电子有效质量mv*为0.591m0。     

N-Hg_(1-x)Cd_xTe的电子有效质量

本文用输运测量方法,获得了不同电子浓度、不同组分(x=0.16～0.31)的样品的电子有效质量。对浓度较高的样品,亦即简并较强的样品,可以用Shubnikov-de Haas效应求出费密面所在的电子有效质量m~*(E_F/m_o。对于各向同性的非抛物型能带,简并化电子弹性散射和有碰撞加宽的情况,纵向和横向磁阻的振荡部分分别表示为     

纤锌矿GaN低场电子迁移率解析模型

在GaAs低场电子迁移率解析模型的基础上得到了纤锌矿GaN低场电子迁移率的解析模型,该模型考虑了杂质浓度、温度和杂质补偿率对低场电子迁移率的影响.模拟结果和测量数据的比较表明该模型在10 16～10 2 0 cm-3的电子浓度、30～80 0K的温度和0～0 9的杂质补偿率范围内具有较好的一致性.该电子迁移率解析模型对于GaN器件的数值模拟和器件仿真设计具有很强的实用意义.     

玻璃半导体的电导和开关作用

研究了 As-Te、As-Te-Ga 和 As-Te-Ga-Ge—Si 硫族化合物玻璃半导体的电导率、热激发电流、光电导率和开关效应。发现,电导率σ可由σ=σ_0exp(△E/kT)表示;在300°K～500°K 的温度范围内随着组分的变化,电导率激活能△E 从0.12电子伏变到0.47电子伏。在开关实验中呈现出记忆效应的样品,其电导率与温度的关系曲线呈现记忆效应;在 T=500°K 时的高电导率状态直至室温都保持不变。热淬火给出室温下初始的低电导率。从热激发电流的测量中,发现陷阱中心的能级大约是0.18电子伏和0.23电子伏。在室温下进行了薄样品和厚样品的开关实验。