量子阱控制极和异质谷间转移电子三极管初探

介绍了能带混合量子阱中的多能谷混合和异质谷间转移电子效应。运用这一新物理效应设计制成了新的异质谷间转移电子器件。通过二级管的振荡和放大性能测试从实验上研究了能带混合量子阱的触发和控制功能。运用能带混合隧穿共振理论和Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ输运模拟分析了新器件的动态工作模式和量子阱控制极的控制功能。最后讨论了使用量子阱控制极的新控制功能来制作新的转移电子三极管的可能性。     

能带混合量子阱与异质谷间转移电子器件研究

介绍了能带混合量子阱中的多能谷混合和异质谷间转移电子效应。运用这一新物理效应设计制成了新的异质谷间转移电子器件。给出了器件连续波和脉冲工作时的射频振荡特性。使用多能谷有效质量理论和ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟方法模拟计算了器件直流和射频工作状态下的电子运动过程。提出了新的器件射频工作模式。最后讨论了能带理论研究在新器件开发中的重要作用和用能带理论研究设计器件的方法     

微波功率AlGaN/GaN HFET的二维能带和异质结构设计

在综述微波功率AlGaN/GaN HFET技术发展趋势基础上,提出了二维异质结能带优化设计的新课题.从自洽求解薛定谔方程和泊松方程出发研究了利用异质界面上的极化电荷来剪裁异质结能带.用极化电荷设计近矩形前势垒能增大高能热电子的隧穿势垒宽度,抑制电流崩塌.背势垒中的极化电荷强化了沟道阱的量子限制,减弱了沟道中的强场峰,能提高击穿电压和抑制电流崩塌.薄势垒层中的极化电荷强化了沟道阱的结构,降低势垒高度后能产生高密度的电子气.优化设计二维异质结构能抑制沟道中的强场峰和电流崩塌,提高击穿电压和大漏压下的输出功率.     

异质谷间转移电子器件的Monte Carlo模拟研究

使用量子阱能带混合隧穿共振理论和ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟计算研究了异质谷间转移电子器件中的双能谷电子注入、两种谷间转移电子的相互作用、有源层电场分布及异质结电压的触发功能．首次发现了ＧａＡｓ器件中的三能谷谷间电子转移．算得的二极管伏安特性和实验测量结果相吻合．用所得的电场结构图和三能谷电子分布图证明强场畴能直接在阴极端触发，消除了耿氏有源层中的死区．由此说明了器件振荡频率下降和振荡效率升高的特性．     

用异质结构控制GaN阴极电子发射

从自洽求解薛定谔方程和泊松方程出发,研究了GaN异质结构上偏压变化时异质结电场的变化。发现异质结量子阱能把外电场屏蔽在异质界面以外。利用这种异质结量子阱的屏蔽效应,可以使外电场都降落在异质结表面来控制表面势。为了把表面电势剪裁成半导体阴极所需的陡直下降的电势结构,进一步深入研究了双势垒异质结的电场结构,发现外面的异质结能屏蔽里面异质结的势垒。利用这种双势垒异质结的屏蔽效应设计出可由偏压直接控制电子亲合势的异质结构,从而为半导体阴极开辟出一条新的研究途径。     

GaAs/AlGaAs量子阱隧道电流的压力效应

本文使用单带双谷模型计算了通过AlGaAs势垒的隧道电流的压力系数.计算中考虑了能谷的非抛物线性,Г,X两个能谷的贡献以及电场的作用,说明了电流压力系数随电场增强而下降以及大压强下隧道电流对数偏离线性的实验现象.在此基础上进一步研究了加压GaAs/AlAs量子阱隧道电流中的Г-X混和效应.     

能带混合量子阱与异质谷间转移电子器件研究

介绍了能带混合量子阱中的多能谷混合和异质谷间的转移电子效应。运用这一新物理效应设计了新的异质谷间转移电子器件。给出了器件连续波和脉冲工作时的频振荡特性。使用多能谷有铲质量理论和ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟方法模拟计算了哗啦直流和射频工作状态下的电子运动过程。提出了新的器件射频工作模式。最后讨论了能带理论研究在新器件开发中的重要作用和用能带理论研究设计器件的方法。     

GaN HFET研究中的钝化、场板和异质结构设计

从AlGaN/GaN沟道阱电子状态出发,深入研究了GaNHFET研究中的钝化和场板电极。提出了用低、高Al组分比势垒制成复合势垒,来抬高势垒和增大势垒宽度,强化沟道阱的量子限制。强调了负极化电荷在强化沟道阱量子限制和能带剪裁中的重要作用。依据内沟道、外沟道和欧姆接触对势垒的不同要求设计出二维异质结构。通过特殊的异质结构设计和后工艺剪裁制成了满足肖特基势垒和欧姆接触的两种不同的异质结构。把优质Si3N4钝化膜同复合势垒结合起来塑造出满足外沟道要求的异质结构,从而实现了HFET二维异质结构的优化设计。证实了这种新沟道阱中的电子在三种不同栅压下的强二维特性,强调了背场板和背势垒在器件研究中的重要作用。     

GaAs/AlGaAs量子阱中电子浓度的自洽计算

应用波函数展开方法,自洽计算了调制掺杂AlGaAs/GaAs/AlGaAs量子阱中电势能分布、子能级位置、2DEG浓度分布和2DEG面浓度n_s,以及这些参数与量子阱宽度、不掺杂AlGaAs厚度等材料参数的关系.计算表明,量子阱中2DEG n_s比单异质结n_s大2倍左右,量子阱宽度在200-300A之间n_s有个最大值;量子阱太宽时,2DEG主要集中在两边异质结界面附近,变为双异质结.     

GaAs／AlAs异质谷间转移电子器件微波振荡特性的研究

本文介绍了应用直接带隙ＧａＡｓ和间接带隙ＡｌＡｓ构成的量子阱产生异质谷间转移电子效应来制作新毫米波振荡器件一异质谷间转移电子器件，概述了器件的结构和基本的微波工作特性。器件已在８ｍｍ波段输出３２０ｍＷ连续波功率，最高振荡效率８％，脉冲工作时输出功率达２Ｗ，效率１０％，然后着重介绍该器件的振荡频率，输出功率随偏压的变化关系，突出它与常规耿氏器件之间的差异。最后简要描述器件计算机模拟中求出的器件内的电场结构和两能谷电流分布以及正反向偏压下器件交流工作中的电场结构，由此解释了实验中观察到的种种工作特性。从而深化了对异质谷间转移电子器件及其工作机理的研究。     

直接/间接能隙材料量子阱中的能带混和

本文使用单带双谷理论研究了直接/间接能隙量子阱中的能带混和现象.研究了量子阱中的束缚态随合金组分和液体静压力变化的关系.讨论了由第Ⅰ类超晶格向第Ⅱ类超晶格的转变.最后论述了这些状态转换的意义及单带双谷理论的有效性.     

谐振带间隧道二极管

谐振带间隧道二极管是一种双势垒量子阱极性器件,其突出特点在于其峰－谷电流 极管（属双势垒量子阱非极性器件）高。对其基本工作原理及结构进行了分析,介绍了并讨论了这种结构在电路中的两项应用。     

GaAs／AlAs量子阱在电场下的量子限定Stark效应

本文从单带双谷模型出发，使用隧道谐振方法研究了GaAs/AlAs量子阱在电场作用下的量子限定Stark效应。计算了电子和空穴能级的Stark效应，讨论了各种不同状态所产生的不同的Stark效应，在此基础上研究了一些特殊结构量子阱中的能带混和效应，即r-X混和效应，最后论述了电场作用与量子阱中电子状态之间的相互关系。     

制作隐埋异质结半导体激光器的新途径

本文介绍采用杂质感应混乱(IID)制作隐埋异质结(BH)激光器的新颖技术,该技术对制作高性能隐埋异质结量子阱激光器是一种十分简便可行的方法.     

能带混合量子阱的触发功能和异质谷间转移电子放大器件的研究

运用MonteCarlo理论模拟、二极管除穿伏安特性、器件振荡性能和射频输入信号激励下的放大功能研究了异质谷间转移电子器件中能带混合量子阱的触发功能。理论和实验研究发现，当能带混合量子讲中没有产生足够的异质谷间转移电子效应时，即使有源层中加有足够的电场仍然不能产生振荡。异质谷间转移电子效应成为器件进行射频工作的必要条件。在适当设计的器件中，运用输入射频信号也能激励异质谷间转移电子效应而触发输出放大信号。应用这一原理研制成8mm波段工作的稳态放大器，解决了二极管稳态放大器中的自激振荡问题。最后讨论了利用能带混合量子讲的触发功能来制作新的三端器件和各类功能器件的可能性。     

GaN异质结场效应管中栅、漏电压对电子气的控制(续)

从自洽求解二维泊松方程和薛定谔方程出发,编制出计算GaN HFET内不同栅、漏电压下沟道能带、电子气密度及量子电容的软件,研究场效应管的电荷控制和DIBL.在异质结沟道阱研究中,改变栅电压算出的电子气密度及量子电容同C-V实验测试结果相吻合,证明求解薛定谔方程是研究异质结场效应管电荷控制的有效方法.考虑外沟道渗透到内沟...     

松下电气公司研制成高性能的双异质结场效应管

<正> 日本松下电气公司已研制成新的高性能的双异质结FET。这种FET是利用分子束外延法形成InGaAs量子阱层,再用这种量子阱层形成高电导率的双异质结构。和以往的FET相比,最大漏电流为以往的3倍。通过将分子束外延法生长的外延层的生长温度达到最佳化,并将InGaAs量子阱层的膜厚及In的成份达到最佳化,能够得到高电导率的外延层。二     

二维半导体异质结MoS2/MoSe2中一维量子阱形成机制的电子显微学研究

本文使用两步化学气相沉积法(chemical vapor deposition, CVD)成功合成了单层二维半导体MoS₂/MoSe₂面内异质结,通过扫描透射电子显微学(scanning transmission electron microscopy, STEM)对异质结中不同类型的量子阱进行了原子尺度结构和局域应力分析,探索了二维半导体材料中,不同结构特征处诱导形成一维量子阱结构的机理。主要包括：(1)晶格失配的二维半导体异质结界面处周期性位错阵列诱导形成的量子阱超晶格;(2)二维半导体晶格内非60°晶界所包含的周期性位错诱导形成周期可控的量子阱超晶格;(3)由连续4|8元环结构组成的60°晶界诱导形成的超长单一量子阱结构。     

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.     

GaAs/AlAs异质俗间转移电子器件动态工作模式的模拟研究

使用量子阱能带混合隧穿共振理论及ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟方法计算了ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ异质谷间转移电子器件的静态和动态工作特性。