肖特基C-V法研究Al_xGa_(1-x)N/GaN异质结界面二维电子气

通过对 Pt/ Al0 .2 2 Ga0 .78N/ Ga N肖特基二极管的 C- V测量 ,研究分析了 Al0 .2 2 Ga0 .78N/ Ga N异质结界面二维电子气 (2 DEG)浓度及其空间分布 .测量结果表明 ,Al0 .2 2 Ga0 .78N/ Ga N异质结界面 2 DEG浓度峰值对应的深度在界面以下 1.3nm处 ,2 DEG分布峰的半高宽为 2 .3nm ,2 DEG面密度为 6 .5× 10 1 2 cm- 2 .与 Alx Ga1 - x As/ Ga As异质结相比 ,其 2 DEG面密度要高一个数量级 ,而空间分布则要窄一个数量级 .这主要归结于 Alx Ga1 - x N层中～ MV / cm量级的压电极化电场和自发极化电场对 Alx Ga1 - x N/ Ga N异质结能带的调制和 Alx Ga1 -     

平行磁场对GaAs/Al_xGa_(1-x)As异质结中无序二维电子的局域化效应的影响

为解释以往在GaAs/n型AlGaAs异质结中所观测到的负平行磁阻现象(NPMR),本文首次提出了一新物理模型。在平行界面的磁场中,二维电子的子能带色散关系沿平行界面的k_y波矢方向发生位移。这种横向位移抑制了粒子-粒子通道中扩散传播子的发散行为,导致了在平行磁场中由局域化效应诱导的负磁阻效应。本文的物理模型与B、Lin的实验数据符合良好,并且由拟合求得了正确的电子在界面势阱中的平均纵向限制长度〈z〉和位相损失时间z(φ)。     

0.3K下的GaAs/Al_xGa_(1-x)As异质结中的分数量子霍耳效应

本文从实验上比较了低浓度 GaAs/Al_xGa_(1-x)As异质结样品在4.2K、1.3K和0.34K 温度下的整数量子霍耳效应,报道了填充因子v=2/3的分数量子霍耳效应的实验观察结果.讨论了低浓度GaAs/Al_xGa_(1-x)As样品中宏观不均匀性对实验结果的影响.     

Al_xGa_(1-x)As/GaAs调制掺杂结构的MBE优化工艺生长

通过对MBE工艺中影响GaAs和AlGaAs材料质量的生长关键工艺实验研究,优化了MBE生长AlxGa1-xAs/GaAs调制掺杂结构工艺。用GEN-ⅡMBE设备生长AlxGa1-xAs/GaAs调制掺杂结构材料,得到了高质量的AlxGa1-xAs/GaAs调制掺杂结构材料。用范德堡法研究材料特性,得到材料参数的典型值:二维电子气浓度在室温时为5.6×1011cm-2,电子迁移率为6000cm2/V·s;在77K低温时浓度达3.5×1011cm-2,电子迁移率为1.43×105cm2/V·s。用C-V法测量其浓度分布表明,分布曲线较陡。典型的器件应用结果为:单管室温直流跨导达280mS/mm,在12GHz时均有8dB以上的增益。     

Al_xGa_(1-x)As/GaAs调制掺杂结构的生长研究

用分子束外延生长Al_xGa_(1-x)As/GaAs调制掺杂结构。范德堡法、光荧光谱和电化学C—V等方法测量了电学和光学特性。连续波电光检测证明材料有较好的均匀性。用该结构材料制作的HEMT器件在12GHz下,噪声系数0.76dB,相关增益6.5dB。     

In_(0.5)Ga_(0.5)P/GaAs二维空穴气p沟异质结场效应管

提出了一种新颖的 Ga As基 p沟异质结场效应管 (p HFET)概念 ,器件采用了 In0 .5Ga0 .5P/ Ga As异质系统及二维空穴气 (2 DHG)原理以改善 Ga As的空穴输运特性。据此原理研制的器件可在室温下工作 ,其实验结果为 :室温下 ,饱和电流 Idss=6 1m A/ mm,跨导 gm=4 1m S/ mm;77K下 ,饱和电流 Idss=94 m A/ mm,跨导 gm=6 1m S/ mm。预计该器件在微波和数字电路中极佳的电流密度及高频增益 ,因而具有良好的应用潜力。     

In0.5Ga0.5P/GaAs二维空穴气p沟异质结场效应管

提出了一种新颖的GaAs基p沟异质结场效应管（pHFET）概念,器件采用了In0.5Ga0.5P/GaAs异质系统及二维空穴气（2DHG）原理以改善GaAs的空穴输运特性,据此原理研制的器件可在室温下工作,其实结果为：室温下,饱和电流Idss=61mA/mm,跨导gm=41mS/mm,77K下,饱和电流Idss=94mA/mm,跨导gm=61mS/mm,预计该器件在微波和数字电路中极佳的电流密度及高频增益,因而具有良好的应用潜力。     

无序二维空穴体系中多体效应对量子输运的影响(英文)

<正> In the last decade, intensive studies both theoretical and experimental have been devoted to the understanding of electronic transport properties in disordered electron systems. As is well known, diffusive natures of electron motions in weakly localized regime are responsible for both localization effects and interaction effects. It turns out that perturbation theories based on the localizations or interactions predict similar behaviors     

GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子阱红外探测器光谱特性的研究

采用MBE法制备了不同结构参数及不同阱中掺杂浓度的GaAs/AlxGa1-xAs量子阱红外探测器外延材料。通过对量子阱红外探测器材料特性和器件特性的实验测试及理论分析,研究了量子阱红外探测器的响应光谱特性,并通过薛定谔方程和泊松方程的求解,对掺杂对量子阱能级的影响做了研究。结果表明,由于应力导致的能带非抛物线性使得阱中能级发生了变化,从而引起吸收峰向高能方向发生了漂移,而阱中进行适度的掺杂没有对量子阱能级造成影响,光致发光谱实验结果与之吻合较好。在光电流谱的实验分析基础之上,分析了量子阱阱宽、Al组分与峰值探测波长λ的关系,为量子阱红外探测器的设计优化提供了参考。     

Al_xGa_(1-x)N/GaN异质结构中二维电子气的自旋性质

Ⅲ族氮化物材料有很长的电子自旋弛豫时间以及很高的居里温度,成为近年来半导体自旋电子学研究的重要材料体系之一。介绍了目前两种最主要的研究AlxGa1-xN/GaN异质结构中二维电子气(2DEG)自旋性质的物理效应:磁电阻的舒伯尼科夫-德哈斯拍频振荡和弱反局域效应,回顾了AlxGa1-xN/GaN异质结构中2DEG自旋性质的研究进展。AlxGa1-xN/GaN异质结构材料中有很强的极化电场,诱导产生很高浓度的2DEG,能够产生相当大能量的自旋分裂,并且这种自旋分裂可以被栅压所调控,因此在自旋场效应晶体管方面有很好的应用前景。然而要实现GaN基自旋电子学器件的应用,GaN中自旋注入效率是目前所面临的问题。     

GaAs/AlGaAs量子阱的输运特性

本文研究了低迁移率GaAs/AlGaAs量子阱的散射机制。由电导测量和Shubnikov de-Haas振荡曲线分别得到输运散射时间τ_0和弛豫时间τ_q(量子散射时间)。在GaAs/AlGaAs量子阱中,τ_0≈τ_q;而在调制掺杂的异质结中,τ_0》τ_q。用量子阱、异质结中起支配作用的散射机构不同很好地解释了实验结果。本文还研究了弱磁场下量子阱的负磁阻效应,这是磁场抑制了电子局域态的结果。     

调制掺杂结构的光反射光谱研究

测量了分子束外延(MBE)生长的调制掺杂n-GaAlAs/GaAs的光调制反射光谱(PR),研究了光谱结构和三角阱中子能级的关系以及光反射调制谱与二维电子气(2DEG)浓度的依赖关系.实验结果与理论分析符合得较好.     

势阱形状对电场下量子阱子带和激子能移的影响

在束缚态近似下,用级数解法求解电场下各种不同形状GaAs/GaAlAs量子阱中电子和空穴子带,进一步采用变分方法得到激子结合能.由此,我们首次得到电场下由抛物阱至方位阱子带和激子峰能移的变化图象.在考虑GaAs/GaAlAs量子阱形状影响的基础上,我们计算所得结果与实验吻合得很好.     

量子阱结构的等效宽度新公式

在有效质量近似下,分析了GaAs/GaAlAs量子阱结构中有限深势阱（FPB）和理想的无限深势阱（IPB）的粒子的基态能级,得到零电场下等效宽度与阱真实宽度之间的显式表达式,发现结果与前人的数据吻合得很好,进一步的分析表明,该公式在非零电场下仍然适用,并从波函数角度进行了论证。     

MOCVD生长GaAs/AlGaAs量子阱研究

利用常压MOCVD技术在较低生长速率下生长出多种GaAs/AlGaAs多量子阱结构材料,利用低温PL谱和TEM对材料结构进行了表征。所得势阱和势垒结构厚度均匀平整,最窄阱宽为1.8nm。本研究表明,低速率(γ≤0.5nm/s)连续生长工艺能够避免杂质在界面富集,优于间断生长工艺,且在掺si n~+-GaAs衬底上所得量子阱发光强度高于掺Cr SI-GaAs衬底上的结果。     

高性能GaAs／AlGaAs量子阱红外探测器的研制

ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量了阱结构的红外探测器是近几年出现的一种新型红外探测器。本文对基基本原理作了介绍。并报导了最新研制成果；Ｄλ＝１．４２×１０＾１１ｃｍＨｚ１／２Ｗ＾－１＝Ｒλ＝２．３２×１０＾６Ｖ／Ｗ，峰值响应为８．５μｍ的高性能ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱红外探测器。     

GaAs和量子阱材料倍频效应的初步研究

采用调 Q YAG 激光器研究了半导体材料 GaAs,GaAs:Cr,InGaAs/GaAs 单量子阱(SQW)的倍频效应及其规律。测量了信号大小与晶体对称轴取向及入射、出射光偏振方向的关系。研究表明:材料表层结构的变化对于反射型倍频效应有很大影响。     

A revised ideal model for AlGaAs/GaAs quantum well solar cells

Quantum well solar cells (QWSCs) are heterostructure devices intended to achieve higher efficiencies than conventional cells. This paper extends a previous model for QWSC current-voltage characteristics by revising the equations for the absorbed flux and by introducing expressions to calculate radiative recombination coefficients and well effective densities-of-states. This revised model is in agreement with previous experimental results for AlGaAs/GaAs. Since the revised model incorporates detailed balance calculations, its predictions are consistent with the efficiency restrictions of this theory. The revised model, however, does predict efficiency enhancements for QWSCs in some configurations if non-radiative recombination is dominant, even in such a poor QWSC material as AlGaAs/GaAs.     

MOCVD生长带有MQB的量子阱激光器材料

用ＭＯＣＶＤ生长发射波长为８０８ｎｍ的ＡＬＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子阱激光器材料。通过在激光器材料的波导中加入多量子势垒（ＭＱＢ）层，有效地限制电子在阱内的复合以及高能电子溢出阱外，从而降低了激光器的阈值电流，提高了它的特征温度。增加了ＭＱＢ后，器件的阈值电流密度Ｉ＿（ｔｈ）从原来的４００～６００Ａ／ｃｍ￣２下降到３００～４００Ａ／ｃｍ￣２，特征温度从１６０Ｋ提高到２１０Ｋ。