半导体中掺杂缺陷的研究

研究了近年来有关含杂质、杂质对或多杂质缺陷半导体的状况。     

Intrinsic Surface and Bulk Defect Modes in Quasi-Periodic Photonic Crystals

By analyzing resonances in the local density of states (LDOS) for a fivefold 2-D quasi-periodic photonic crystal (QPC), we reveal the presence of a well-defined number of defect modes in the spectral region of a low LDOS, which are intrinsic to this class of photonic structures. We may distinguish between surface modes, depending on the truncation of the finite-sized structure, and bulk modes. All defects can be traced to a configuration of closely spaced cylinders. Due to mutual coupling, their collective eigenresonance is strongly shifted into the spectral region of a low LDOS, and they appear as defect modes, which are comparable to acceptor modes in periodic photonic crystals. Control over the geometrical parameters of such resonators allows for a simple adjustment of the defect mode frequencies in QPCs.     

受主掺杂对TiO2氧敏材料缺陷化学的影响

对受主B2O5掺杂TiO2材料的高温电导进行了详细的测试；XRD分析表明少量受主掺杂并未改变材料的金红石结构；对比施主掺杂研究，出现了很多有趣的现象。施主掺杂样品在较高的测试温度（约950℃）下发生电导类型转变，而受主掺杂样品在较低的测试温度（约750℃）下发生电导类型转变。应用电子补偿及缺位补偿机制对电导特性进行了分析。     

一维掺杂光子晶体缺陷模的全貌特征

通过一维掺杂光子晶体缺陷模的三个不同角度的立体图以及它们对应的俯视切面图,全面地研究了缺陷模随杂质光学厚度、杂质折射率以及光子晶体折射率的变化关系,得出了一维掺杂光子晶体缺陷模的全貌特征,并得到以下重要结论:缺陷模透射峰随杂质光学厚度变化呈周期性的出现,在同一周期上缺陷模的波长随杂质光学厚度呈线性变化;缺陷模透射峰的半高宽度随杂质折射率的增加而减小,但陷模透射峰的高度不受杂质折射率变化的影响;光子晶体的折射率对缺陷模透射峰的峰高和半高宽度都有显著的影响.     

施主掺杂对TiO2氧敏材料缺陷化学的影响

对施主V2O5掺杂TIO2材料的高温电导进行了详细的测试：XRD分析表明少量施主掺杂并未改变材料的金红石结构；施主掺杂样品在较高温度测试时，在高氧分压一侧，发生电导类型转变，从而使测氧范围变窄。运用缺陷化学分析法，解释了不同氧分压下的电导机制。     

一维多层掺杂光子晶体缺陷模的偏振特性

为了研究多层掺杂对一维光子晶体缺陷模偏振特性的影响,采用特征矩阵法计算了一维光子晶体双层掺杂和三层掺杂情况下缺陷模的偏振特征.结果表明:双层掺杂时,TE波和TM波都出现了两个缺陷模,两个缺陷模随入射角的增加向短波方向移动,TE波的两个缺陷模随入射角的增加而减弱,而TM波的两个缺陷模随入射角的增加而增强.三层掺杂时,TE波和TM波也都出现了两个缺陷模,但比两层掺杂的缺陷模要弱,TE波和TM波的两个缺陷模随入射角的变化特征与双层掺杂的情况相似.     

一种准周期结构一维光子晶体的缺陷模研究

利用传输矩阵方法,研究了单折射率层缓变准周期结构一维光子晶体存在不同缺陷时的缺陷模.研究表明,无论缺陷层是替代高折射率层,还是替代低折射率层,都会引入缺陷模,且缺陷模与缺陷层的位置和结构参数相关.缺陷层位置不同,缺陷模的位置及共振透射峰也不同.随着缺陷层光学厚度的增大,缺陷模波长向长波方向移动.但缺陷模品质因子却随缺陷层替代不同的折射率层而存在差异,这一差异是同所计算的一维光子晶体自身的结构相关的.     

利用转移矩阵法和频域块迭代法分析点缺陷二维光子晶体

本文介绍了广泛用于分析光子晶体的两种方法;转移矩阵法和频域块迭代法。运用这两种方法,我们研究了一个5行5列在空气中呈正方排列的二维介质柱晶体,改变中心介质柱的半律和介电常数,分别得到各自对应不同的透射和色散关系曲线,对于同一参数结构的光子晶体,不同算法得到的带隙和缺陷态频率是一致的。同时根据透射和色散曲线所体现出来的晶体特性,我们分析了将光子晶体用作激光谐振腔以提高Q值的机理。     

光子晶体结构、制备技术和应用进展

介绍了光子晶体的结构、制备技术和应用方面的最新进展。继金刚石结构之后,又证实了圆木堆积、反蛋白石和矩形螺旋结构具有完全光子带隙。光子晶体的制备技术大体可分为微电子制备技术、自组装技术与层层叠加技术,三者各有优缺点。光子晶体在光子晶体光纤、光子晶体激光器、光子晶体波导等众多领域有着广阔的应用前景。     

用散射短阵法求二维光子晶体缺陷内的场分布

本文介绍了一种新颖而高效的计算位于二维光子晶体缺陷中电磁场模式的方法，这一方法是通过将光子晶体中每个柱体的散射场叠加起来而得到所求场的，用该方法计算了两例具体的光子晶体结构，得到了满意的结果。     

Scattering Matrix Method for Modeling Defect Modes in 2-D Photonic Crystals

A novel and numerically efficient treatment of electromagnetic modes localized at defects in two-dimension (2D) photonic crystals is presented in this paper. The method represents the fields in terms of scattered fields by each column of the photonic crystals. With the method, the field distributions in two photonic crystal structures are calculated with satisfying results.     

含缺陷一维光子晶体电场分布研究

文章给出了任意入射角时光在一维光子晶体中的透射率及电场分布的解析式,研究了不同的入射角、入射光角频率、缺陷层折射率及光子晶体周期数对含缺陷的一维光子晶体场强分布的影响,同时研究了缺陷层的吸收系数对光子晶体透射率及场强分布的影响,所得到的一些结论为光子晶体的制备及应用提供新的有价值的理论依据。     

杂质吸收对光子晶体缺陷模偏振态的影响

引入复折射率并利用特征矩阵法,研究了杂质的吸收对TE波和TM波缺陷模透射峰的影响.得出:杂质的消光系数对TE波和TM波的缺陷模透射峰都有显著的影响,但对TE波缺陷模的影响比对TM波缺陷模的影响更为明显.当消光系数一定时,TE波的缺陷模透射峰随入射角的增大而迅速减小,而TM波的缺陷模透射峰随入射角的增大而增大.利用这一特性可以设计光子晶体偏振滤波器.     

水热条件下氧化锌单晶的结构与形貌分析

应用水热生长法,采用双温区高压反应釜、贵金属内衬,矿化剂使用KOH、NaOH和Na2CO3,生长出了毫米级六方结构的透明ZnO单晶。分析了ZnO晶体的结构和形貌,对水热条件下温度、温差、填充度、矿化剂种类和浓度等因素对于ZnO晶体的结晶速度和结晶形貌的影响进行了深入研究,并对结果进行了分析和讨论。     

带复合掺杂层的InP基HBT新结构

对用于光电集成(OEIC)的InP基异质结双极性晶体管(HBT)进行了分析,提出了一种新的集电区外延结构,该结构在集电极区和次集电区之间插入一层特定厚度的P-InGaAs和两层特定厚度但不同掺杂浓度的n-InP层,从仿真结果出发对各种不同结构做出分析,发现这种新结构克服了双异质结双极晶体管的电流阻挡效应,同时很好地解决了传统的双HBT(DHBT)的电子堆积效应和SHBT反向击穿电压低的问题.     

Effect of the Distribution of the Radiation Defect on the Field-Emission Properties of Silicon Crystals

The correlated regularities of the variations in the structural and phase composition and morphological and field-emission characteristics of the surface-structured р- and n-Si crystals upon stepwise highdose ion-beam carbon processing are studied. It is shown that the stepwise high-dose ion implantation of carbon atoms into the surface of silicon wafers structured using nonlithographic carbon mask coatings makes it possible to reduce field-emission thresholds and increase the densities of the maximum field-emission currents by more than two orders of magnitude relative to the values for emitter arrays fabricated using traditional microelectronic technologies. The physicochemical mechanisms responsible for modifying the surface properties of silicon structures upon carbon ion implantation are discussed.     

Dielectric Properties and Defect Structure of Bi—doped SrTiO3 Ceramics

The dielectric properties of ceramics with composition of (Sr1-xBix) TiO3 x/2( where x=0.05-0.70) were measured at frequency of 1 MHz.The experimental results indicate that the dielectric properties of (Sr1-xBix)TiO3 x/2 system are greatly varied with an increase of the stoichiometric amounts of Bi2O3.The relative permittivity of the solid solutions is high, and the dissipation factor is low.The positron annihilation technique(PAT) was adopted to study the defect structure.An explanation of the dielectric properties of Bi-doped SrTiO3 ceramics has been suggested in terms of electron-compensation and vacancy or defect-compensation mechanisms and space-charge polarization mechanism.     

康普顿散射对可调缺陷层等离子体光子晶体滤波的影响

应用多光子非线性康普顿(Compton)散射模型和时域有限差分方法,研究了多光子非线性Compton散射对可调缺陷层等离子体光子晶体滤波的影响。结果表明,等离子体缺陷层几何厚度不变时,随缺陷等离子体层电子密度的增大,多光子非线性Compton散射使缺陷模透射峰频率向高频方向迅速移动,缺陷模中心频率向高频方向近乎线性地迅速移动。等离子体缺陷层厚度增大时,多光子非线性Compton散射使缺陷模的中心频率向低频方向移动;厚度增加到一定值时,在带隙上边沿处产生一个高于Compton散射前频率的缺陷模频率。     

铌酸锂晶体电子结构和光学性质计算

使用基于从头计算平面波赝势法的CASTEP量化软件计算了铌酸锂(LiNbO3)晶体的电子能带结构和线性光学系数,采用耦合微扰方法(CPHF)计算了铌酸锂晶体的非线性光学系数.折射率和倍频系数的计算结果与实验结果基本符合,计算表明铌酸锂晶体中Nb原子的4d轨道电子态和O原子的2p轨道电子态发生了明显杂化.通过分析铌酸锂晶体的价带顶和导带底电子态密度的组成特点可知这些轨道电子态的杂化是其非线性光学效应的主要来源,同时计算还表明铌酸锂晶体中Li-O键具有明显的共价键性.     

可调谐激光晶体的成分,结构和激光性质

本文分析可调谐激光晶体的激光性质同基质成分和晶体结构的关系。晶体内过渡金属离子的吸收和辐射光谱特性主要由离子的价态、基质格位多面体类型和晶场强度决定。晶场强度受基质成分和结构的强烈影响,如氟化物与氧化物差别大;被置换离子的半径,其它离子等均有影响。本文还讨论离子变价、杂质、格位对称性对激光性能的影响。