单晶体亚稳定型合金(GaAs)_(1-x)(Ge_2)_x的喇曼散射谱

本文报告激光激发喇曼散射研究(GaAs)_(1-x)(Ge_2)_x的实验方法和实验结果。实验中采用的样品是在450～550℃衬底温度条件下,使用超高真空离子束溅射沉积方法获得的(GaAs)_(1-x)(Ge_2)_x单晶体亚稳定型合金,0≤x≤1。衬底材料为[100]方向GaAs。本实验中使用可见光(波长5145(?))氩离子激光束,沿布鲁斯特角方向入射,经过样品     

亚稳半导体(GaAs)_(1-x)(Ge_2)_x的能带结构

根据Kim及Stern由计算机模拟方法计算得到的亚稳半导体(GaAs)_(1-x)(Ge_2)_x在(100)面层状生长条件下的序参数s与组分x间的关系,并考虑到在任何组分的情况下,亚稳半导体始终保持短程有序,采用经验的紧束缚方法以及推广的虚晶近似,计算了亚稳半导体(GaAs)_(1-x)(Ge_2)_x的直接能隙与组分x间的变化关系.并把计算结果与实验及以前的理论模型进行了比较与讨论.     

(GaAs)_(1-x)Ge_(2x)半导体合金材料的电子结构及其基态性质

本文根据闪锌矿-金刚石结构的有序-无序相变模型,引入序参量M,在改进的虚晶格近似下,利用从第一性原理出发的自治LMTO-ASA方法,研究了(GaAs)_(1-x)Ge_(2x)半导体合金的电子结构和基态性质.计算结果与现有的非自治计算结果和实验结果进行了比较.计算表明,合金材料中轻、重空穴有效质量依赖于合金的有序度.计算也表明合金材料的晶格常数和体弹性模量将随组份x变化而呈现类似“V”形变化.这都说明,在有序和无序的组份区域,合金性质随组份的变化规律是不同的,应分区描述.     

超晶格(Ge_2)_1/(GaAs)_m(110)(m=1-20)的电子能带结构研究

在紧束缚的框架下,利用重整化方法计算了超晶格(Ge_2)_1/(GaAs)_m(110)(m=1-20)的电子能带结构。计算结果表明,对不同m的超晶格(Ge_2)_1/(GaAs)_m(110) 都具有间接能隙结构,而且间接导带底的电子状态具有明显的二维特性。单层超晶格(Ge_2)_1/(GaAs)_1(110)具有非常小的间接和直接禁带宽度。当GaAs层的层数m逐渐增加时,导带的电子状态逐渐由三维特性向二维特性过渡,但是这一过渡对布里渊区内的各点,情况都各不相同。超晶格导带底的横向色散关系当m≥10以后,基本上不再随m的增加而改变。     

(MF_2)_x·(YF_3)_(1-x)系激光材料的单晶生长

在CaF_2-YF_3二元系中发现两种成分能满足激光基质所要求的光学透明性、单晶以及可被敏化阳离子置换的特性。第一种成分是9CaF_2·YF_3,这种氟萤石固溶体是固液相同点。在此成分中分别掺入Nd~(3+),Tb~(3+)和Eu~(2+)生长了单晶。另一种成分近似组分为CaF_2·2.6YF~_3是固液同成分化合物。该化合物属于六方晶系,晶格常数为:a_0=3.910埃,c_0=6.958埃。生长了掺Tb~(3+)的这种成分。发现稀土氟化物倾向于稳定一种特殊组分与开裂有关。发现BaF_2-YF_3二元系无固液相同点或单相固液同成分化合物。在本研究进行时发现仔细的材料制备技术可改进激光基质材料的透明度。     

A位非等配比对(NaBi)_(0.5(1-x)(Ba) _x TiO_3 性能的影响

研究了A位非等配比——过量Bi3+(Bi3+:Na1+>1:1)对(NaBi)0.5(1-x)(Ba)xTiO3材料的介电、压电性能的影响。随着引入的过量Bi3+的增加,材料的介电常数和损耗均呈先下降后增大的现象。当Bi3+∶Na+=52∶48时,(NaBi)0.5(1-x)(Ba)xTiO3复合材料的d33、kt值都达到最大值。     

In_(1-x)Al_xSb外延层的E_1和E_1+Δ_1的光调制反射光谱研究

首次用光调制反射光谱的实验测量方法,在～10K下对In_(1-x)Al_xSb(0≤x≤0.55)外延层的光跃迁E_1和E_1+△_1及其谱线展宽ω,进行实验测定。由测定结果,得到对E_1和E_1+△_1的弯曲参数分别为0.752eV和0.723eV。     

(Si)_(2n)/(Si_(1-x)Ge_x)_(2n)(100)形变层超晶格的电子结构

本文采用经验LCAO紧束缚方法,对晶格失配的Si和Ge所形成(Si)_(?)/(Si_(1-x)Ge_x)_(?)(100)(n=1～10)形变层超晶格进行了电子结构的计算。在计入晶格常数的变化对第一近邻相互作用的影响后,给出了超晶格能隙和导带底位置随层数的变化,讨论了能带折迭和能带边不连续对Si/Ge能隙直接间接性的影响。根据形变引起的Si和Ge导带底的反转,说明了Si层中二维电子气的现象。形变后的能带,与可得到的实验和其它理论的结果比较符合。本文还计算讨论了有效质量和界面态的问题。     

窄隙Hg_(1-x)Cd_xTe(0.2

石世范 《红外与激光工程》1993,(2)

超高分辨率~(127)Ⅰ_2饱和吸收谱——多普勒交叉能级间跃迁的实验研究

碘分子在5000～6500(?)可见波段有一吸收带,它相应于碘分子X~1∑_g~ →B~3Π_(ou)~ 的电子跃迁。许多人曾研究过它的精细结构,特别是用稳频氩离子激光的5145(?)线来观察其振动V″=0→V′=43间的P_(13)和R_(15)支线,获得了极高分辨率的结果。由于人们用碘饱和吸收技术来研制激光频率标准的兴趣愈来愈大,仔细研究碘分子的饱和吸收光谱就显得日益重要,这关系到激光频率标准稳定度及复现性的提高,也关系到对其所能达到的性能极限作出估计。作为超高分辨率~(127)I_2饱和吸收光谱主能级间跃迁研究的继续,我们又研究了碘多普勒交叉能级间的跃迁,以便对碘分子可见波段的饱和吸收谱有全面了解。     

GaAs/AIGaAs多量子阱子带间光跃迁的研究

随着分子束外延等技术的不断完善,半导体多量子阱结构和超晶格的制备、研究和应用受到相益广泛的重视。迄今研究得最多的是GaAs/AlGaAs材料。由窄带隙材料(例如GaAs)构成电子和空穴的势阱,而由宽带隙材料(例如AlGaAs)构成势垒。其势能曲线接近于周期方阱,即Kronig—Penney模型。     

(Al_xGa_(1-x)As)_m/(GaAs)_m(001)超晶格的能带结构与合金组分x间的关系

采用紧束缚的重整化方法研究了(Al_xGa_(1-x)As)_m/(GaAs)_m(001)超晶格的电子能带结构与合金组分x及层厚间的变化关系。给出了临界组分x_o与层厚m间的变化关系图。并以二次函数形式给出了直接能隙和间接能隙与合金组分x间的变化关系。最后,也用Kronig—Penney模型对超晶格的电子能带结构进行了计算,并与紧束缚的计算结果进行了比较。     

应变层In_xGa_(1-x)As/GaAs量子阱的光调制反射谱研究

用光调制反射谱(PR)测量了三块应变层 In_xGa_(1-x)As/GaAs 量子阱多重结构样品,每块样品中包含宽度为140、80、50、30和20A的量子阱.在300K和77K的PR谱中观察到各个量子阱的11H和11L光跃迁.根据PR数据用包络函数法进行分析,估算了量子阱中In的成分.在解释300K和77K实验结果时考虑了流体静压形变势常数的温度依赖性.实验和理论最佳符合时求得导带边不连续性在300K为0.7,77K为0.66.     

立方相Al_xGa_(1-x)N/GaAs(100)的光致发光研究

本文通过光致发光（ＰＬ）测试发现了ＮＨ３流量的大小对以ＧａＡｓ（１００）为衬底生长立方相ＡｌｘＧａ１－ｘＮ晶体性质的影响的规律,ＮＨ３流量愈少,立方相ＡｌＧａＮ的纯度愈高,而且,其发光峰的位置向短波长方向移动．在同一样品中,ＮＨ３气流的下游的晶体纯度高于上游,而且其发光峰的位置向短波长方向移动．选择合适的生长条件,制备出纯度较高的立方相ＡｌｘＧａ１－ｘＮ晶体,并对实验结果进行了简单的讨论     

应变层超晶格(ZnSe)_(2n)/(ZnS_xSe_(1-x))_(2n)的电子结构

本文用LCAO-Recursion方法研究了应变层超晶格(ZnSe)_(2n)/(ZnS_xSe_(1-x))_(2n)(n=1)的电子结构。计算了两种应变组态(赝晶生长,Free-Standing生长)下超晶格总的态密度,各原子的局域和分波态密度。我们发现:带隙E_g、费米能级E_f和原子价随应变的变化而变化;(ZnSe)_(2n)/(ZnS_xSe_(1-x))_(2n)超晶格中离子键和共价键共存;电子在界面附近发生了转移。     

(Al_xGa_(1-x))_(0.51)In_(0.49)P光致发光谱的温度依赖关系

研究了MOVPE生长的与GaAs晶格匹配的 (AlxGa1-x) 0 .51In0 .4 9P(x =0 .2 9)合金的PL谱的温度依赖关系 ,在变温约为 17～ 2 30K范围内 ,谱线半宽从 2 4meV变到 4 0～ 6 0meV ,强度减小了大约两个数量级。对PL谱积分强度随温度变化的拟合表明 ,在低温区与高温区存在两个不同的激活能。温度小于 90K ,激活能为 4～ 5meV ,温度大于 90K ,激活能为 2 5～ 55meV。认为低温区行为由带边起伏引起的载流子热离化伴随的无辐射跃迁所控制 ,而高温区取决于子晶格的有序度。     

(Bi_(1/2)Na_(1/2))_(1-x)Ba_xTiO_3系铁电陶瓷制备工艺研究

采用 XRD、SEM等分析技术 ,研究了制备工艺对 (Bi1 /2 Na1 /2 ) 1 - x Bax Ti O3(简称 BNBT)结构形成的影响 ,给出了温度和时间对该体系晶体结构形成的影响特征。研究结果表明 ,在适当温度及保温时间下 ,能获得全钙钛矿结构的 BNBT固溶体 ;在同样工艺条件下 ,钡成分的增加有抑制晶粒长大的作用     

退火后无应变Ga_(1-x)In_xN_yAs_(1-y)/GaAs量子阱的带隙

针对快速热退火引起的N最近邻原子环境的变化,建立了热平衡态下Ga1-xInxNyAs1-y合金中各二元化合键的统计分布模型.并将理论计算得到的N周围平均In原子数r引入到BAC经验模型中,对退火后的Ga1-xInxNyAs1-y体材料带隙进行了计算.最后,利用讨论BAC模型中电子波函数边界条件的方法,计算了无应变Ga1-xInxNyAs1-y/GaAs量子阱的带隙.     

GaP_(1-x)N_x混晶的光致发光谱

通过Ga P1 - x Nx( x=0 .0 5 %～3.1%)混晶的低温光致发光( PL )谱,探讨了N在不同组分Ga Nx P1 - x混晶的发光特性中所起的作用.在低组分( x =0 .0 5 %～0 .81%)下,Ga Nx P1 - x的PL谱由NNi 对及其声子伴线的发光组成;在高组分( x≥1.3%)下,NNi 对之间相互作用形成的与N有关的杂质带导致了Ga Nx P1 - x混晶的带隙降低.同时,在x=0 .12 %的Ga Nx P1 - x中,得到了清晰的NN3 零声子线及其声子伴线,从而直接证实了NN3具有与孤立N中心完全相似的声子伴线.     

LPE Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs异质结缺陷研究

本文用熔融KOH化学择优腐蚀,金相显微镜,扫描电镜阴极荧光研究了液相外延生长的Ga_(1-x)AlxAs/GaAs中位错的延伸和分布.观察到异质结Ga_(1-x)AlxAs/GaAs中位铅延伸和密度分布与界面成分值x有关.在一定x值范围内,观察到界面层中存在位错网络,这种位错网络对衬底位错向外延层延伸有抑制作用.在此x值范围内外延层是无位错的.用高压透射电镜观察位错网络的平面和剖面分布特征,并对网络形成机理进行了定性讨论.