双势垒量子阱薄膜力电耦合特性实验

用分子束外延方法在(001)GaAs衬底上生长了AlAs/InGaAs双势垒量子阱薄膜结构.介绍了量子阱薄膜在(110)与(110)方向单轴压应力作用下的力电耦合实验,测试出量子阱薄膜在室温下随着外加压力变化的I-V曲线.测试结果表明:量子阱薄膜I-V曲线的共振峰在(110)方向单轴应力作用下向正偏压方向漂移,在(110)方向应力作用下向负偏压方向偏移,并分析了量子阱薄膜力电耦合效应的物理成因.该结果与基于量子阱力电耦合特性的介观压阻理论的研究结果相吻合.     

双势垒量子阱薄膜力电耦合特性实验

用分子束外延方法在(001)GaAs衬底上生长了AlAs/InGaAs双势垒量子阱薄膜结构.介绍了量子阱薄膜在(110)与(110)方向单轴压应力作用下的力电耦合实验,测试出量子阱薄膜在室温下随着外加压力变化的I-V曲线.测试结果表明:量子阱薄膜I-V曲线的共振峰在(110)方向单轴应力作用下向正偏压方向漂移,在(110)方向应力作用下向负偏压方向偏移,并分析了量子阱薄膜力电耦合效应的物理成因.该结果与基于量子阱力电耦合特性的介观压阻理论的研究结果相吻合.     

介观压阻型微压力传感器设计

运用共振隧穿双势垒（DBRT）结构中的一种压阻效应原理-介观压阻效应,用GaAs／AlAs／InGaAs DBRT结构薄膜作为敏感元件,设计了一个周边固支平膜片结构的压力传感器。并对介观压阻和普通压阻灵敏度的量级作出了比较,验证了介观压阻效应原理,可以提高压力传感器的灵敏度,为制造基于介观压阻效应的新型超敏感型传感器提供了一定的理论依据。     

介观压阻型微压力传感器设计

运用共振隧穿双势垒(DBRT)结构中的一种压阻效应原理一介现压阻效应,用GaAsdAIAs/InGaAs DBRT结构薄膜作为敏感元件,设计了一个周边固支平膜片结构的压力传感器.并对介观压阻和普通压阻灵敏度的量级作出了比较,验证了介观压阻效应原理,可以提高压力传感器的灵敏度,为制造基于介观压阻效应的新型超敏感型传感器提供了一定的理论依据.     

GaAs微结构中共振隧穿薄膜介观压阻效应研究

设计并利用控制孔技术加工了GaAs基微结构和基于该微结构的共振隧穿薄膜,并通过实验研究了微结构中共振隧穿薄膜的介观压阻效应,试验结果表明其介观压阻灵敏度比硅的最大压阻灵敏度高一个数量级.     

碳化硅薄膜及压阻效应研究

研究了SiC薄膜的制备及其压阻特性。利用热丝化学气相沉积(HFCVD)法在硅(111)晶面制备SiC薄膜,对制备的薄膜进行X射线衍射分析和其它测试。结果表明:SiC薄膜晶向取向一致,薄膜生长速率为3 m / h,厚度约为5 m。同时,利用高阻仪研究该薄膜的压阻特性,测得应变量()在(2~6)×104范围内,电阻的相对变化量(ΔR·R1)和压阻灵敏度因子(k)随应变量()的变化曲线。结果表明该薄膜有明显的压阻效应。     

压阻悬臂梁的制造及特性研究

简述了硅压阻悬臂梁的工艺流程,在力学参数的测试中,利用原子力显微镜,测得杨氏模量约为133GPa;在力电耦合特性的测试中,原子力显微镜探针对悬臂梁自由端步进下压,利用半导体参数测试仪,测得悬臂梁的位移灵敏度为1.95×10-7(A)-1,力灵敏度为4.22×10-6nN-1.另一方面,与Coventorware模拟结果相比,灵敏度实验值大约是模拟值的1.4倍,与理论值近似,说明当硅悬臂梁厚度进入纳米尺寸后,量子效应和表面效应明显,压阻效应增强.     

介观压阻型硅锗加速度计研究

提出以介观压阻效应为工作原理制作高灵敏度压阻式硅锗加速度计,采用Si1-xGex/Si结构薄膜作为敏感元件,设计了一个双悬臂梁式的压阻武硅锗加速度计,通过理论分析与仿真计算,得出通过调整对该结构的外加应力可以实现对传感器灵敏度的调节,而且利用介观压阻效应原理可以将压阻式硅微加速度计的灵敏度提高一个数量级的结论,为设计新型压阻式硅微加速度计提供了一种思路.     

一种低横向效应的压阻式加速度传感器设计北大核心

为了提高传感器的测试精度、抑制传统传感器的横向效应问题,通过改变压阻排布方式设计了一种低横向效应的压阻式加速度传感器。该传感器采用8电阻十字梁结构,电阻全部对称排布在应力变化的线性区,使传感器在满足高灵敏度的同时消除了横向效应。通过有限元仿真分析得出该传感器的灵敏度为0.297 4μV/g,横向灵敏度为零,对封装后的传感器进行了Hopkinson杆冲击测试,横向灵敏度只占工作轴向灵敏度的1.1%,远小于相同结构尺寸下传统四电阻传感器的20.7%,而工作轴向灵敏度基本相同。实验表明,该传感器具有较高的工作轴向灵敏度和极低的横向灵敏度。     

压阻式金刚石微压力传感器

工业上的某些场合要求压力传感器能够在高温、高辐射以及恶劣的环境下正常工作。金刚石的某些特殊性质（如化学上的惰性、高的杨低模量）以及极大的压阻效应使其成为制作压阻型压力传感器的极佳材料。对利用多晶金刚石薄膜制造的新型高温、高灵敏度压阻型金刚石微压力传感器的原理、结构及其制造技术作了详细介绍。这种传感器适用于勘探、航空航天以及汽车工业。此外,还阐述了金刚石微压力传感器的研究现状,并进一步目前存在的问题。     

GaAs外延薄膜的As缺位研究

研制太赫兹量子级联激光器的核心是制备以GaAs为代表的量子阱超晶格,在制备GaAs为代表的量子阱超晶格过程中,需要解决As缺位等基础性物理问题。采用激光分子束外延技术制备了GaAs外延薄膜,研究了实验参数对GaAs薄膜性能,特别是As缺位的影响。在线RHEED测试结果表明,GaAs可以实现外延生长。原位XPS和UPS等测试研究结果表明,激光分子束外延技术制备GaAs外延薄膜过程中存在As缺位问题,激光能量对GaAs薄膜中As含量具有明显的影响,要获得理想成分比的GaAs外延薄膜,需要较高的脉冲激光能量(600 mJ)。     

High-efficiency AlGaAs/GaAs single-quantum-well semiconductor laser with strained superlattice buffer layer

The use of a strained superlattice buffer (SSLB) layer composed of a short-period (InGaAs)(GaAs) superlattice in a lattice-matched AlGaAs/GaAs system in order to reduce the internal stress is discussed. A five-times-higher photoluminescence peak intensity has been observed from a single quantum well (SQW) with the SSLB than without the SSLB. A high-quantum efficiency, a small cavity loss, and high-output power operation have been achieved in a narrow ridge-waveguide 770-nm graded-index-separate confinement heterostructure SQW laser diode with the SSLB.<>     

RTD在压力下的弛豫振荡特性

报道了共振隧穿二极管(RTD)在压力下的弛豫振荡特性.采用Pspice 8.0软件仿真并设计了振荡电路,测得其振荡频率达200kHz.在(100)半绝缘(SI)GaAs衬底上利用分子束外延(MBE)技术生长了AlAs/InxGa1-xAs/GaAs双势垒共振隧穿结构(DBRTS),并采用Au/Ge/Ni/Au金属化和空气桥结构成功加工出了RTD.由于RTD的压阻效应,采用显微喇曼光谱仪标定所加应力大小,对RTD在加压条件下的振荡特性进行了研究,结果表明其弛豫振荡频率大致有-17.9kHz/MPa的改变量.     

叠加电桥检测的加速度传感器的设计

This paper describes the design,simulation,processing and test result of a high sensitivity accelerometer based on the piezoresistive effect which uses an overlay bridge detection method.The structure of this accelerometer is supersymmetric "mass-beams".This accelerometer has 8 beams,where two varistors are put in the two ends.Four varistors compose a Wheatstone bridge and the output voltages of the 4 Wheatstone bridges have been superimposed as the final output voltage.The sensitivity of the accelerometer can be improved effectively by these clever methods. A simplified mathematical model has been created to analyze the mechanical properties of the sensor,then the finite element modeling and simulation have been used to verify the feasibility of the accelerometer.The results show that the sensitivity of the accelerometer is 1.1381 m V/g,which is about four times larger than that of the single bridge accelerometers and series bridge sensor.The bandwidth is 0-1000 Hz which is equal to that of the single bridge accelerometers and the series bridge sensor.The comparison reveals that the new overlay detection bridge method can improve the sensitivity of the sensor in the same bandwidth.Meanwhile,this method provides an effective method to improve the sensitivity of piezoresistive sensors.     

P型硅纳米板压阻特性的理论研究

考虑量子尺寸效应与自旋轨道耦合作用,从含有应变的6×6 Luttinger-Kohn哈密顿量出发,采用有限差分方法建立了p型硅纳米板的能带结构模型.基于硅纳米板压阻特性与其能带结构的相关性,采用改进的压阻理论定量分析了厚度、杂质浓度与温度对其压阻系数的影响.研究结果表明:量子尺寸效应强烈改变了硅纳米板的能带结构,是其压阻系数增大的主要因素,而自旋轨道耦合作用仅对含较高应变的硅纳米板的能带结构有较大影响;硅纳米板的压阻系数具有尺寸效应,随厚度减小而增大,随杂质浓度增加或温度升高而减小.在高简并条件下,硅纳米板的压阻系数与温度无关,完全由杂质浓度的大小控制;在非简并条件下,情况刚好相反.最后,利用施加应力前后空穴等能面形状的变化定性分析了硅纳米板压阻特性的起源.     

Mixing of hole states in GaAs/AlAs(110) heterostructures

States in the AlAs/GaAs(12)/AlAs(110) quantum well and AlAs(6)/GaAs(12)(110) superlattice are considered. For analysis of mixing of light- and heavy-hole states in these structures, a parameter-dependent set of basis functions is suggested and the values of the parameter at which one of the functions describes basically heavy-hole states and the other light-hole states are determined. For the energy region considered in the study, four energy levels are determined in the AlAs/GaAs(12)/AlAs(110) quantum well and, correspondingly, four minibands in the AlAs(6)/GaAs(12)(110) superlattice. Analysis shows that the first and fourth levels in the quantum well and the first and fourth minibands in the superlattice are related basically to heavy-hole states. The other two states in the quantum well and the second and third minibands in the super-lattice are structurally more complex: in these states and minibands, the hole states are noticeably mixed. In these minibands, states are substantially separated in space and in spin.     

分子束外延生长Al_xGa_(1-x)As/GaAs超晶格及结构、光学特性研究

报道了分子束外延生长80个周期的Al_xGa_(1-x)As/GaAs超晶格,X射线衍射和透射电镜的结果表明超晶格样品有良好的结构特性,光反射光谱观察到阱内的电子跃迁过程,其结果与理论计算相符。     

光和热诱导载流子的光电流谱比较研究

测量了包含有超薄层AlAs／GaAs超晶格的GaAs／AlGaAs多量子阱结构材料的光电流谱，比较研究了不同能级上的光和热诱导载流子在外电场下渡越超薄层AlAs势垒的隧穿时间，得到了光电导对外电场的依赖关系。     

RTD在压力下的弛豫振荡特性

报道了共振隧穿二极管(RTD)在压力下的弛豫振荡特性.采用Pspice 8.0软件仿真并设计了振荡电路,测得其振荡频率达200kHz.在(100)半绝缘(SI)GaAs衬底上利用分子束外延(MBE)技术生长了AlAs/InxGa1-xAs/GaAs双势垒共振隧穿结构(DBRTS),并采用Au/Ge/Ni/Au金属化和空气桥结构成功加工出了RTD.由于RTD的压阻效应,采用显微喇曼光谱仪标定所加应力大小,对RTD在加压条件下的振荡特性进行了研究,结果表明其弛豫振荡频率大致有-17.9kHz/MPa的改变量.