GaAs／AlAs超晶格Г—X级联隧穿导致的电场畴

我们研究了掺杂耦合ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ超晶格的级联隧穿，在这种结构中，ＡｌＡｓ层Ｘ能谷中的基态能级位于ＧａＡｓ层中Г能谷的基态（ＥГ１）和第一激发态（ＥГ２）能级之间，实验结果证明，这种超晶格中的高电场畴是由Г－Ｘ级联共振隧穿所形成的，而不是通常的相邻量子阱子带的级联共振隧穿所形成的，在这种高场畴中，电子从ＧａＡｓ量子阱的基态隧穿到邻近的ＡｌＡｓ层的Ｘ能谷的基态，然后通过实空间电子转移从ＡｌＡｓ层的     

GaAs/AlAs超晶格室温下的输运机制及自维持场畴振荡

在ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ（１０ｎｍ／２ｎｍ）弱耦合掺杂超晶格Ｉ－Ｖ曲线的第一个平台上，我们首先观测到了直流偏压下的室温微波振荡．观测到的最高振荡频率可达１４２ＭＨｚ．这种由级联隧穿引起的振荡在测试温度范围１４～３００Ｋ内始终存在．经分析发现：由于垒层仅有２ｎｍ，电子隧穿通过垒层的几率很高，相比之下，电子越过势垒而产生的热离子发射电流要小得多．在温度低于３００Ｋ时，超晶格内的纵向输运机制是级联共振隧穿和声子辅助隧穿．这是室温仍然能观测到自维持振荡的主要原因．由于实现振荡所施加的偏压比较低（在室温下偏压范围大约为     

静压驱动下微流体的流动特性

从微沟道的加工工艺出发,建立了一套利用静压驱动微流体的测试方法.该方法比较容易实现压差的恒定.分析了不同因素如压差、工作流体类型、温度等因素对流体流动特性的影响,既得到了一些和宏观流体相同的流动特性,也得到了微流体所特有的流动特性.这些结果不仅为理解微流体的流动特性提供了新的证据,而且也为利用微流体的某些流动特性制作器件提供了新的参考.     

静压驱动下微流体的流动特性

从微沟道的加工工艺出发,建立了一套利用静压驱动微流体的测试方法.该方法比较容易实现压差的恒定.分析了不同因素如压差、工作流体类型、温度等因素对流体流动特性的影响,既得到了一些和宏观流体相同的流动特性,也得到了微流体所特有的流动特性.这些结果不仅为理解微流体的流动特性提供了新的证据,而且也为利用微流体的某些流动特性制作器件提供了新的参考.     

GaAs/AlAs短周期超晶格的静压光致发光研究

在室温和液氮温度下对不同层厚的GaAs/AlAs短周期超晶格在0—50kbar范围内进行了静压光致发光研究。在导带最低能级为类Γ态能级(Ⅰ类超晶格)和类X态能级(Ⅱ类超晶格)两种情况下都得到了类Γ态能级与类X态能级差随层厚的变化。首次直接观察到室温、常压下(GaAs)_(11)(AlAs)_(11)超晶格中类Γ态能级与类X态能级发生交叉。从发光峰的强度随压力的变化求得室温下在类Γ态能级与类X态能级恰好交叉的压力下类X态电子和类Γ态电子到价带空穴的跃迁几率之比从(GaAs)_(17)(AlAs)_(17)的1.4×10~(-4)逐渐增加到(GaAs)_6(AlAs)_6的4.6×10~(-3)。表明类Γ态和类X态间的混合较弱。对实验结果进行了简短的讨论。     

光激发单极畴与耿氏偶极畴的物理机制比较

对比了半绝缘多能谷光电导开关中光激发单极畴和耿氏器件中偶极畴的物理机制. 从产生机理、电场分布、电子浓度、生长和演变过程等多角度阐述光激发单极畴的特性. 与偶极畴显著不同的是,光激发单极畴内仅有光生电子积累层,没有正离子层;光激发单极畴与光生空穴之间产生了一个与外加电场反向的电场,使畴前电场增强,畴头部电子浓度最高;光激发单极畴生长过程可以一直持续下去,终因电子碰撞电离演变为发光畴,如果碰撞电离达到雪崩强度,将演变为雪崩发光畴. 最后,本文用光激发单极畴模型解释了光电导开关非线性工作模式的超快上升沿、发光电流丝、电流锁定现象等重要实验现象.     

光激发单极畴与耿氏偶极畴的物理机制比较

对比了半绝缘多能谷光电导开关中光激发单极畴和耿氏器件中偶极畴的物理机制.从产生机理、电场分布、电子浓度、生长和演变过程等多角度阐述光激发单极畴的特性.与偶极畴显著不同的是,光激发单极畴内仅有光生电子积累层,没有上离子层;光激发单极畴与光生空穴之间产生了一个与外加电场反向的电场,使畴前电场增强,畴头部电子浓度最高;光激发单极畴生长过程可以一直持续下去,终因电子碰撞电离演变为发光畴,如果碰撞电离达到雪崩强度,将演变为雪崩发光畴.最后,本文用光激发单极畴模型解释了光电导开关非线性工作模式的超快上升沿、发光电流丝、电流锁定现象等重要实验现象.     

结构设计中流体静压轴承史塔芬方程的几种应用

介绍史塔芬方程的推导及其在结构设计中流体静压轴承的几种应用情况。     

耦合量子阱和超晶格中的Stark效应及电场感生的局域化

本文使用单带双谷模型和隧道谐振方法计算了电场作用下耦合量子阱和超晶格中的电子态.计算中考虑了能谷的非抛物线性和Г,Х两个能谷的贡献.算得的耦合量子阱能级同实验结果之间吻合良好,并且得出在某些电场下两个阱中的不同能级之间可能产生耦合.对超晶格的计算同样得到了同实验吻合的电场作用下的局域化及电子的带间跃迁能量.在GaAs/AlAs超晶格中还算得了适当电场下的有趣的Г-Х混和现象.     

阴极光电发射受电场影响的研究

本文叙述了电场对光电发射的影响.许多阴极在外电场的作用下会降低表面功函数,光电发射的阈值波长会延伸,长波响应也会增大.高阻值碱金属化合物阴极在光电发射过程中由于内电场的形成,有可能对发射层进行"侵蚀"从而导致损坏.     

GaAs/Ga_(0.7)Al_(0.3)As超晶格中场致激子峰展宽机制的研究

我们利用光电流谱在10—300K温度范围内研究了GaAs/Ga_(0.7)Al_(0.3)As(35A/35A)短周期超晶格中的Wannier-Stark效应,实验发现0h激子峰随电场的增加而展宽。我们把激子峰的场致展宽归因于:Wannier-Stark局域化使界面的涨落对电子态的散射增加而使激子峰展宽。这种与电场有关的散射机制会使L.Esaki和Tsu所预期的超晶格的负微分电阻效应减小。     

在纵向电场作用下量子阱中空间直接／间接激子的转化

本文采用特殊设计的阶梯型量子阱结构研究了在纵向电场作用下量子阱中空间直接／间接激子的转化．在７７Ｋ低温下，我们从稳态光荧光谱（ＰＬ谱）上直接观察到了这种转化所导致的光谱激子峰的蓝移．     

电场下多量子阱能级和光跃迁的计算

本文利用迫近递推法(ATM),用准静态近似,以较高的精度模拟实际的带边形状,自治地计算了中等强度电场下,第Ⅰ类 GaAs/Ga_(0.7)Al_(0.3)As半导体多量子阱的载流子能级和波函数,并由此计算了多阱系光跃迁的吸收系数.结果表明,正如Bleuse等用紧束缚模型所预言的,电场导致了能级的等间距分布,载流子波函数的局域化以及对应于不同能级的波函数之间的平移关系.本文的方法可用于计算有复杂形状带边的半导体异质结构的载流子性质.     

PbTiO_3/SrTiO_3(001)复杂畴组态和缺陷的研究北大核心CSCD

用透射电子显微镜对PbTiO_3/SrTiO_3(001)薄膜内部所形成的复杂畴组态以及畴壁处的位错进行了系统的研究。透射电镜结果和几何相位分析(GPA)表明,薄膜内部两个交叉的a畴内部出现了180°畴壁,导致在局部区域形成了全闭合畴结构,在铁电畴壁处观察到高密度位错。高分辨HAADF-STEM像分析显示,在90°畴壁处容易形成a<011>型位错,在180°畴壁处容易形成a<100>型位错,表明位错的形成与铁电畴壁类型存在强耦合关系。     

半导体超晶格研究与相关学科领域发展的关系

半导体超晶格的研究是凝聚态物理学中一个极其活跃的前沿和半导体科学技术发展史上一颗璀璨的明珠。它的确立、研究与发展 ,不仅对现代电子信息科技 ,而且对低维体系物理、新型材料科学和纳米科学技术的发展都产生了革命性的影响。今天 ,在崭新的 2 1世纪来临之际 ,通过重温它的发展历程和总结它的发展规律 ,无论对当代基础科学研究 ,还是对现代高新技术的发展 ,都具有重要的指导意义和宝贵的借鉴价值。     

半导体超晶格材料和光电子器件的研究和发展

半导体超晶格材料和以这些材料为基础的光电子器件是半导体科学和技术的一个新生长点。 超晶格材料是新一代半导体材料,它为新一代光电子器件奠定了基础。而这些新一代光电子器件正是廿一世纪光电子产业的核心。 半导体超晶格材料的研究和发展,把半导体光电子器件的研究和发展推进到一个崭新的阶段。可以预言,正如廿世纪是电子产业的时代一样,廿一世纪必定是光电子产业的时代。     

Si_（1—x）Gex／Si应变层超晶格的结构稳定性研究

利用喇曼散射谱研究了Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ合金型超晶格的结构热稳定性．对超晶格中折叠声学模和各类光学模的散射谱所作的定量分析表明：在８００℃下退火１０分钟，超晶格中由于原子互扩散引起的界面展宽已经非常严重；相比之下，晶格弛豫的大小与材料的生长条件有关．对较低温度（４００℃）下生长的超晶格，晶格弛豫量并不大，仅为１６％．同时，我们也从理论上证实并且在实验上观察到：折叠声学模的带隙随超晶格界面展宽而减小．     

电场下超晶格GaAs/Ga_(1-x)Al_xAs[111]的电子结构

用有效质量理论研究了GaAs/Ga_(1-x) Al_xAs[111]超晶格在外加电场下的电子结构.具体计算了超晶格的子能带色散关系曲线,子能级随外加电场的变化,并且计算了k_u=0的光跃迁矩阵元平方随电场的变化.与零电场情况相比,发现在k_u≠0处子能带的二重简并解除.随电场的增大,△n=0的跃迁减小,而△n≠0的跃迁增大.考虑单轴压力效应后,轻空穴和重空穴的能级位置发生下降和上升.     

量子阱激光器超晶格缓冲层的研究

在量子阱半导体激光器结构中采用优化超晶格缓冲层来掩埋衬底缺陷，获得了性能优良的激光器。对超晶格缓冲层所具有的“量子阱陷阱效应”进行了理论分析。