基于MEMS制作n-Zn0/p-Si异质结及特性

基于MEMS技术在P型<100>晶向双面抛光单晶硅片上制作c型硅杯,在C型硅杯上表面扩散P+,采用磁控溅射法在扩散区上制备择优取向为<0002>晶向的n-ZnO薄膜,形成n-ZnO/P-Si异质结.采用HP4280A型C-V特性测试仪分析n-ZnO/p-Si异质结的C-V特性,该异质结为突变结.采用HP4145B型半导体参数测试仪分析n-ZnO/p-si异质结,I-V特性,结果给出,n-ZnO/p-Si异质结在正向偏压下,电流随外加偏压按指数函数增加,反向电流不饱和,采用突变异质结的正反向势垒能带结构对其,I-V特性进行分析.     

纳米YSZ基扩散控制极限电流型氧传感器的研究

讨论了极限电流型氧传感器的结构和原理；制作了以纳米（20－30nm）YSZ粉体为原料的电解质基片、Pt电极上带有多孔涂层的扩散控制极限电流型氧传感器。实验测定了氧在0－37％（mol），温度在600－700℃范围内传感器的输出特性。结果表明：在上述条件和V＝0．3－1．3V电压范围内，极限电流（IL）与氧气浓度成线性关系；IL∝T^0.6，说明扩散机理是由分子和努森组成的混合扩散控制。     

单晶Tm2O3高k栅介质漏电流输运机制研究

利用分子束外延技术在p型Si(001)衬底上外延生长了单晶Tm2O3高k栅介质薄膜,分别在不同温度下测量了薄膜的电流-电压特性。基于变温电流-电压特性数据的漏电流输运机制分析表明,单晶Tm2O3栅介质薄膜在正偏压下的主要漏电流输运机制为肖特基发射,而在负偏压下的主要漏电流输运机制为Frenkel-Poole发射。     

基于p+-Si与n-ZnO纳米线的p-n异质结的制备及其性质研究

利用CVD蒸汽俘获法，在p^＋硅片上制备了垂直生长的n型ZnO纳米线阵列，用XRD和SEM分析了样品的结构与形貌。测试发现样品的I-V曲线符合典型的p-n异质结特性，正向开启电压为0．5V，反向饱和电流为0．02mA。计算了异质结的理想因子η，发现当异质结两端偏压在0V-0．3V的低压区域，理想因子为1．85，而在0．3v-0．8v的高偏压区域，理想因子为8．36。解释了理想因子偏高的原因是由于金属一半导体接触以及ZnO纳米线与p^＋-si界而存在缺陷。     

磁控溅射法制备La_(0.96)Sr_(0.04)MnO_3/SrNb_(0.01)Ti_(0.99)O_3异质p-n结的电学性能

利用磁控溅射法制备了La_(0.96)Sr_(0.04)MnO_3/SrNb_(0.01)Ti_(0.99)O_3异质p-n结,研究了20-300 K温度范围内该p-n结的伏安特性,在20-300 K该p-n结表现出优异的整流特性,在温度大于100K时该异质p-n结Ⅰ-Ⅴ特性符合热激发模型。该异质结在170 K温度点表现出明显的金属-绝缘态转变,电阻温度曲线表现为绝缘态→金属态→绝缘态的转变过程。在5T磁场作用下,随温度增大,正偏压时磁致电阻(MR)逐渐从负变为正;而在负偏压下MR逐渐从正变为负,并在-1V的偏压下、金属-绝缘态转变温度点170 K处达到负的最大值-50.6%。     

平面Si/PCBM与纳米Si/PCBM有机-无机杂化异质结的对比研究（英文）

本研究采用平面硅与纳米硅分别与旋涂法生长的[6,6]-苯基C61-丁酸甲酯(PCBM)形成有机–无机杂化异质结,对比研究了两种异质结界面电学特性的差异。结果显示,平面Si/PCBM和纳米Si/PCBM两种异质结都表现出明显的整流特性,但相对于平面Si/PCBM异质结,纳米Si/PCBM异质结有较大的导通电压和较小的电流密度。为了深入研究导致这种差异的相关物理机制,通过阻抗谱(IS)表征技术进一步研究了两种异质结因界面变化而产生的电阻、电容的变化趋势。阻抗测试分析表明,Si/PCBM异质结界面存在的大量缺陷致使寄生效应进一步增大,影响了器件中电荷的输运。     

硅基外延La-Sr-Co-O/Pb-Zr-Ti-O/La-Sr-Co-O异质结的制备

在外延SrTiO3（STO）作为缓冲层的Si基片上，应用溶胶-凝胶法（sol-gel）和磁控溅射法，在5．50℃温度下制备了外延的La0.5Sr0.5CdO3／Pb（Zr0．2Ti0．8）O3/La0．5Sr0．5CoO3（LSCO／PZT／LSCO）异质结。X射线衍射结果表明，LSCO／PZT／LSCO异质结是c向外延生长的。当外加电压为60V时，LSCO／PZT／LSCO铁电电容器的剩余极化强度为．50．3μC/cm^2.，当电压为30V时，铁电电容器有效极化强度为80μC/cm^2.。其它电学性能表明。PZT铁电电容器具有较高的电阻率和脉冲宽度对极化强度的影响较弱。     

ZnO/P-Si接触及其温度特性

用射频磁控溅射在硅衬底上淀积ZnO薄膜,随后进行I-V-T测量.实验结果显示硅基氧化锌接触具有异质结特性,异质结的电流输运机制为热发射和电流隧穿.用I-V-T测量的结果拟合计算了势垒高度和理想因子,结果发现ZnO/P-Si势垒高度随温度降低而减小理想因子则升高.异质结的这种反常的随温度变化的关系可以用肖特基势垒不均匀性理论解释.样品经Air～800℃热退火后势垒高度与未退火相比上升,说明热退火改善了氧化锌薄膜的结晶质量,减少了界面态影响.     

nc-Si/a-SiO_x:H复合薄膜的结构及光吸收特性

采用 PECVD技术制备的 a－ SiO_x:H (0 SiO_x:H基质的量子点复合膜（ nc－ Si/a－ SiO_x:H）。利用 TEM技术, Raman散射谱和光吸收谱等 ,较系统地研究了该复合膜的膜结构和光吸收特性。实验结果表明：纳米硅嵌埋颗粒呈多晶结构,颗粒大小随退火温度升高而增大。复合膜光吸收边随纳米硅颗粒尺寸的减小发生了蓝移,表现出明显的量子限域效应。     

高温Ti/4H-SiC肖特基势垒二极管的特性

在研究高温下串联电阻Ron对肖特基势垒二极管正向特性的影响，以及各种反向电流密度分量对其反向特性的影响基础上，测量并理论计算了300－528K范围内Ti/4H-SiC肖特基势垒二极管的伏安特性。分别得到了理想因子、肖特基势垒高度和串联电阻在395K和528K温度下的数值。理论和实验的比较说明，高温下，热电子发射是正向电流的主要输运机理，反向电流除了以隧道效应为主外，热电子发射电流和耗尽层中复合中心产生电流都随温度的升高而大大增加，必须加以考虑。     

单晶硅和纳米晶硅空带的NEXAFS理论研究

利用多重散射团簇方法（MSC）计算了单晶硅的K边NEXAFS谱，研究显示NEXAFS谱包含了导带态密度的信息。同时在模拟C－Si的团簇中引入一定数量的空位，构造了纳米晶硅的模型，MSC计算证实吸收边位置上升约0．5eV，说明纳米晶硅的禁带比c-Si的展宽了。     

V部分替代Nb对含Co FINEMET型合金磁性的影响

研究了含Co的Finemet型（Fe.．5Co0．5）73．5Nb3Si13．5B9Cu1和（Fe0.5Co0．5）73．5Nb2V1Si13．5B9Cu1合金在不同温度纳米晶化后的磁性．结果表明,用V部分替代Nb对淬态（Fe0.5Co0．5）73．5Nb2V1Si13.5B9Cu1非晶合金的居里温度没有明显的影响,但是形成（Fe0．5Co0．5）7a．5Nb2V1Si13．589Cu1纳米晶合金使剩余非晶中Co的含量降低,导致初始磁导率在高温下快速衰减;用V部分替代Nb使（Fe0．5Co0.5）73．5Nb2ViSi13．5B9Cu1纳米晶合金中的晶体相含有更多的Co,增大了材料的饱和磁感应强度B8并显著提高了初始磁导率．     

用InGaN蓝光LED与YAG荧光粉制造自然白光LED

报导了用国内自行研制的InGaN/GaN蓝光发光二极管（LED）与钇铝石榴石（YAG）荧光粉结合而得的白光发光二极管（W－LED），在室温，正向电压3．5V，正向电流20mA时，W－LED轴向亮度为1cd,CIE色坐标为（0．31，0．38），接近纯白色（0．33，0．33）。     

闪光灯故障检修

故障：不充电。现象为装入新电地后，无充电吱吱声，氖灯不亮，亦不闪光，整机电流小。应先检查电池室内接触片、引线和开关接触是否良好，用万用表检查晶体管、变压器及整流二极管是否完好，电阻3．3K（2．2－10K）、电容0．olV是否完好，必要时更换晶体管变压器一试，因有时晶体特性改变变压器局部短路万用表量不出。故障：充电，但充电电流大，长时不降，主电容电压充不到33（）以上，氖灯不亮，电流在2（Xha以上不降。原因一般为变压器次极匝间短路，主电容漏电及二极管TFRIT耐压降低，性能变坏。故障：充电快，电压高，但电流低，…     

气态源分子束外延InGaP／GaAs结构及其在异质结双极晶体管中的应用

本文研究了ＩｎＧａＰ／ＧａＡｓ异质结构的气态源分子束外延（ＧＳＭＢＥ）生长，所得样品晶格失配率△α／α＜８．９５×１０￣（－５），本底载流子浓度为１０￣（１５）ｃｍ￣（－３）数量级，掺硅ｎ型样品的载流子浓度控制范围可达２×１０￣（１５）～４×１０￣（１８）ｃｍ￣（－３）。研究了Ｐ＿２和Ａｓ＿２气氛的切换条件对ＩｎＧａＰ／ＧａＡｓ异质结构界面特性的影响，并成功地生长了ＩｎＧａＰ／ＧａＡｓ异质结双极晶体管（ＨＢＴ）结构材料，用此材料在国内首次制成的ＨＢＴ器件ｆｒ＝２５ＧＨｚ，ｆ＿（ｍａｘ）＝４６ＧＨｚ，电流增益β＝４０，最高可达β＝１５０。     

射频磁控溅射超硬TiB2薄膜的T区结构特征

用磁控溅射技术在钢基片上沉积出具有T区结构的TiB2薄膜,研究基片偏压对薄膜的影响。使用X射线衍射技术和扫描电镜分析薄膜的特性。发现在本研究工艺条件下,所有的薄膜均呈（001）晶面择优生长。当基片偏压在-50V时,薄膜的硬度为50GPa,抗塑性变形的能力为0．65GPa。加大基片偏压,导致薄膜晶粒尺寸减小,同时薄膜的硬度和抗塑性变形的能力也下降。扫描电镜分析显示,基片温度对T区结构的影响是明显的,提高基片温度,当Ts／Tm=0．18时,薄膜中出现”等轴”结构。     

高分子p—n异质结太阳电池的研究

用合成的十二烷基苯磺酸（ＤＢＳＡ）掺杂的聚苯胺（ＰＡｎ）导电材料和Ｂｅｉ染料组合，采用涂覆技术，研制成ＳｎＯ２／ＰＡｎ膜／Ｂｅｉ染料薄层／Ａｌ栅电极结构和Ａｌ／ＰＡｎ导电基片／Ｂｅｉ染料薄层／Ａｌ栅电极结构的ｐ－ｎ异质结太阳电池，测定了该电池的光电效应和伏安特性，在４．７２ｍＷ／ｃｍ＾２的氙灯照射下，开路电压Ｖｏｃ达４００ｍＶ短路电流Ｉｓｃ为１０μＡ，填充因子可达５７．４％，光电转换效率为０．０９     

SiNx薄膜中硅纳米粒子的制备及表征

通过等离子增强化学气相沉积(PECVD)法, 以氨气和硅烷为反应气体, P型单晶硅和石英为衬底, 低温下(200℃)制备了含硅纳米粒子的非化学计量比氮化硅(SiN_x)薄膜. 经高温(范围500~950℃)退火处理优化了薄膜结构. 室温下测试了不同温度退火后含硅纳米粒子SiN_x薄膜的拉曼(Raman)光谱、光致发光(PL)光谱及傅立叶变换红外吸收(FTIR)光谱, 对薄膜材料的结构特性、发光特性及其键合特性进行了分析. Raman光谱表明. SiN_x薄膜内的硅纳米粒子为非晶结构. PL光谱显示两条与硅纳米粒子相关的光谱带, 随退火温度的升高此两光谱带峰位移动方向相同. 当退火温度低于800℃时, PL光谱峰位随退火温度的升高而蓝移. 当退火温度高于800℃时, PL光谱峰位随退火温度的升高而红移. 通过SiNx薄膜的三种光谱分析发现薄膜的光致发光源于硅纳米粒子的量子限制效应. 这些结果对硅纳米粒子制备工艺优化和硅纳米粒子光电器件的应用有重要意义.     

聚苯胺太阳电池的研究

本文利用聚苯胺和聚苯胺复合材料与n型硅制备了有机p-n异质结太阳电池,对电池的伏安特性、开路电压、短路电流和稳定性进行了表征和分析,对电池的机理进行了探讨,分析了影响聚苯胺p-n异质结电池特性的各种因素,得到了一些很有意义的结果.     

GaN P-N结和AlGaN/GaN DH蓝光LED研制成功

北京大学物理系和介观物理国家重声、实验室MOCVD研究组采用一种改进的LP－MOCVD方法，在AI。O。衬底上生长了高质量的P型GaN和P型AIGaN，P型载流子浓度达2X10‘’cm－’，霍尔迁移率为30cm’／V．s。在此基础上，成功地研制出GaNP－N结和AIGaN／GaNrt异质结（DH）蓝光光发射二极管（LED）。皿一V族氯化物半导体材料（主要包括GaN、InN、AIN及其合金体系）广泛地应用于光电子和电子器件中。其中特别是蓝光到紫外波段的光发射器件，有着广泛的应用前景、巨大的市场需求以及深刻的物理意义，引起了人们极大地关注，成为目…