GaAs／AlAs超晶格Г—X级联隧穿导致的电场畴

我们研究了掺杂耦合ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ超晶格的级联隧穿，在这种结构中，ＡｌＡｓ层Ｘ能谷中的基态能级位于ＧａＡｓ层中Г能谷的基态（ＥГ１）和第一激发态（ＥГ２）能级之间，实验结果证明，这种超晶格中的高电场畴是由Г－Ｘ级联共振隧穿所形成的，而不是通常的相邻量子阱子带的级联共振隧穿所形成的，在这种高场畴中，电子从ＧａＡｓ量子阱的基态隧穿到邻近的ＡｌＡｓ层的Ｘ能谷的基态，然后通过实空间电子转移从ＡｌＡｓ层的     

流体静压力下窄势垒GaAs/AlAs超晶格的低温纵向输运

我们研究了７７Ｋ温度下掺杂弱耦合ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ窄垒超晶格在流体静压力下的垂直输运,发现其输运性质与宽垒超晶格有很大不同．当在压力下ＡｌＡｓ垒层中的Ｘ基态子能级降至ＥΓ１子能级和ＥΓ２子能级中间或更低能量位置时,未观察到Γ－Γ共振隧穿到Γ－Ｘ共振隧穿的转变,Ｉ－Ｖ曲线上的平台并未随压力增大而收缩,反而稍有变宽．同时,平台电流随压力增大而增加,直到与ＥΓ１－ＥΓ１共振峰电流相当．我们认为,由于垒层很薄,Γ电子隧穿通过垒层的几率很高,ＥΓ１－ＥΓ１共振峰显著高于ＥΓ１－Ｅｘ１共振峰,因此,高场畴区内的输运机     

新型电子器件和光学器件的共振隧穿结构

描述了一种新型共振隧穿结构器件，这种器件包含了通过可变间隙超晶格能量滤波器（ＶＳＳＥＦ）中的耦合量子附态的隧穿过程．论证了通过ＡｌＡｓ／ＧａＡｓＶＳＳＥＦ器件高能态和ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ超晶格受激态的共振隧穿，描述了这种器件作为较高功率微波源和共振隧穿晶体管的应用，并讨论了共振隧穿结构作为雪崩探测器和红外发射器等光学器件的潜在应用．     

磁隧穿振荡研究GaAs／AlAs双势垒结构中的Γ—X电子态混合

报道了非对称ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ双势垒结构（ＤＢＳ）中的Γ－Ｘ－Γ磁隧穿振荡现象，用磁场倒数周期求得ＡｌＡｓ层中Ｘ谷和ＧａＡｓ层中Γ谷之间的能带不连续值与通常公认值符合很好，良好的振荡特性可作为定量研究Γ－Ｘ耦合强度的灵敏的实验办法。     

GaAs／Al_0．33Ga_0．67As短周期超晶格中能带不连续性随压力的变化

利用高压光致发光方法在液氮温度下和０—３５ｋａｒ的压力范围内对不同层厚的ＧａＡｓ／Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓ短周期超晶格以及具有相近组份的Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ体材料进行了系统的研究．测得Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ体材料的Γ谷和Ｘ谷的压力系数分别为８．６ｍｅＶ／ｋｂａｒ和－．５７ｍｅＶ／ｋｂａｒ．在一定的压力范围内同时观测到了短周期超晶格中与类Γ态和类Ｘ态相关的发光峰，从而得到了类Γ态能级和类Ｘ态能级随压力的变化关系．首次获得了有关ＧａＡｓ／Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓ短周期超晶格能带不连续性（包括价带     

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。     

InAlGaAs/GaAs量子阱的生长及其界面特性

本文研究了以ＩｎＡｌＧａＡｓ作垒层的ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子阱的低压金属有机化合物化学汽相淀积（ＬＰ－ＭＯＣＶＤ）生长及其界面特性,发现在适当生长条件下可以解决ＩｎＧａＡｓ和ＡｌＧａＡｓ在生长温度范围不兼容的问题,得到了高质量的ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子阱材料．同时用Ｘ光和低温光致发光（ＰＬ）谱研究了量子阱结构的界面特性,表明适当的界面生长中断不仅可以改善界面平整度,而且能改善垒层ＩｎＡｌＧａＡｓ的质量．     

流体静压下研究电场畴的形成机制

本文利用流体静压方法研究了掺杂弱耦合GaAs／AIAs超晶格中电场畴的形成机制．对于第一个电流类平台区域，我们观察到两种级联共振隧穿过程，即当p≤2kbar时，高场畴为Γ-Γ级联共振隧穿过程，而当p＞2kbar时，高场畴为Γ－X级联共振隧穿过程．对于第二个电流类平台区域，高场畴常压下为Γ－X级联共振隧穿．     

分子束外延GaAs／AlGaAs超晶格缓冲层量子阱材料的研究

采用分子束外延技术生长了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ单量子阱得多量子阱材料。采用ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超晶格缓冲层掩埋衬底缺陷，获得的量子阱结构材料被成功地用于制作量子阱激光器。波长为７７８ｎｍ的激光器，最低阈值电流为３０ｍＡ，室温下线性光功率大于２０ｍＷ。     

GaAs/AlAs超晶格室温下的输运机制及自维持场畴振荡

在ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ（１０ｎｍ／２ｎｍ）弱耦合掺杂超晶格Ｉ－Ｖ曲线的第一个平台上，我们首先观测到了直流偏压下的室温微波振荡．观测到的最高振荡频率可达１４２ＭＨｚ．这种由级联隧穿引起的振荡在测试温度范围１４～３００Ｋ内始终存在．经分析发现：由于垒层仅有２ｎｍ，电子隧穿通过垒层的几率很高，相比之下，电子越过势垒而产生的热离子发射电流要小得多．在温度低于３００Ｋ时，超晶格内的纵向输运机制是级联共振隧穿和声子辅助隧穿．这是室温仍然能观测到自维持振荡的主要原因．由于实现振荡所施加的偏压比较低（在室温下偏压范围大约为     

GaAs／AlGaAs分子束外延量子阱材料的研究

采用进口分子束外延设备生长了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ单量子阱和多量子阱材料。在理论分析和实验总结的基础上，对材料结构进行了优化，增加了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超晶格缓冲层来进行缺陷抑制，并在外延时精确地控制生长，这样获得的量子阱材料通过Ｘ射线双晶衍射和Ｃ－Ｖ测量表明：得到的材料性能良，为新型光电器件的制作和进一步的材料研究打下了基础。     

GaAs—AlxGa1—xAs量子阱中的激子在纵向外电场中的性质

用变分法分别计算ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ单量子阱和多量子阱在纵向（垂直于异质结界面的方向）外电场作用下激子的基态能级，讨论了电场对激子的峰移、偶极振子强度和交换能的影响。     

LP－MOCVD生长InGaAs／GaAs量子阱

用低压ＭＯＣＶＤ（ＬＰ－ＭＯＣＶＤ）生长三种不同的ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变层量子阱材料，其中两种含ＡｌＧａＡｓ限制层。结果表明，ＡｌＧａＡｓ限制层对量子阱的发光强度影响很大，与没有ＡｌＧａＡｓ限制层的结果相比，带ＡｌＧａＡｓ限制层的结构的发光强度要强一个数量级以上。在低温（１８Ｋ）ＰＬ光谱图中，我们看到，除了存在主峰以外，在主峰两侧还各有一个子峰，这些子峰可能与量子阱的质量有关。     

高质量GaAs－AlGaAs材料MBE生长研究及其应用

通过对分子束外延（ＭＢＥ）中影响ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ材料生长的一些关键因素的分析、实验与研究，得到了具有很好晶格完整性和高质量电学、光学特性的ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ单晶材料，实现了７５ｍｍ大面积范围内的厚度、组分和掺杂等的很好均匀性．研制了高质量的ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱超晶格材料，并应用于量子阱激光器材料的研制，获得了具有极低阈值电流密度、低内损耗、高量子效率的高质量量子阶激光器外延材料．     

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．     

GaAs／AlGaAs单量子阱中界面粗糙度散射

对三种不同生长条件、不同质量的ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ单量子阱进行了输运性质和光致发光谱的研究．在低迁移率的样品中，界面粗糙度对二维电子气的散射起主导作用．我们的研究也表明了：采用（ＧａＡｓ）４／（ＡｌＡｓ）２超晶格代替常规的ＡｌＧａＡｓ层，或在异质结界面生长过程中的停顿，都能有效地减少界面粗糙度．     

高质量GaAs—AlGaAs材料MBE生长研究及其应用

通过对分子束外延中影响ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ材料生长的一些关键因素的分析，实验与研究，得到了具有很好晶格完整性和高质量电学，光学特性的ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ单昌材料，实现了７５ｍｍ大面积范围内的厚度，组分和掺杂等的很好均匀性。研制了高质量的ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱超晶格材料，并应用于量子阱激光器材料的研制，获得了具有极低值电流密度低内损耗，高量子效率的高质量量子阱激光器外延材料。     

半导体超晶格微结构中的多能谷效应（2）

半导体超晶格微结构中的多能谷效应（２）薛舫时（半导体超晶格国家重点实验室和南京电子器件研究所２１００１６）六、异质谷间转移电子效应和Ｘ电子发生器ＧａＡＳ是直接带隙材料，它的导带底位于布里渊区中心Γ点。而ＡｌＡｓ是间接带隙材料，导带底位于布里渊区边缘Ｘ...     

InGaAs（P）／InP应变量子阱和超晶格的光电性质

利用低压金属有机化合物化学汽相沉积（ＭＯＣＶＤ）生长技术在ＩｎＰ衬底上生长ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ应变量子阱，超晶格和ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ量子阱结构材料，利用７７Ｋ光荧光（ＰＬ）测量这一应变量了阱和量子阱的光学性质，利用双晶Ｘ光测量应变超晶格的性质。     

InAs自组织生长量子点超晶格的电学性质

我们利用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究了一系列ＩｎＡｓ自组织生长的量子点超晶格样品，确认样品中存在体ＧａＡｓ缺陷能级ＥＬ２和ＩｎＡｓ量子点电子基态能级．测得１．７和２．５原子层ＩｎＡｓ量子点电子基态能级相对于ＧａＡｓ的导带底分别为１００ｍｅＶ和２１０ｍｅＶ，量子点电子基态的俘获势垒分别为０．４８ｅＶ和０．３０ｅＶ．