Hg0.72Cd0.28Te扫描隧道谱的模型解释

本工作应用截面扫描隧道显微镜（XSTM）研究了分子束外延生长的Hg_0.72Cd_0.28Te薄膜。扫描隧道谱（STS）测量显示, 此碲镉汞材料的电流-电压（I/V）隧道谱呈现的零电流平台宽度（隧道谱表观带隙）比其实际材料带隙增大约130%,说明存在明显的针尖诱导能带弯曲（TIBB）效应。应用扫描隧道谱三维TIBB模型计算发现低成像偏压测量时获取的I/V隧道谱数据与理论计算结果有令人满意的一致性。然而较大成像偏压时所计算的I/V谱与实验谱线在较大正偏压区域存在一定偏离。这是由于目前的TIBB模型未考虑带带隧穿,缺陷辅助隧穿等碲镉汞本身的输运机制对隧道电流的影响造成的。     

液相外延p型碲镉汞表面区与腐蚀凹坑的不同扫描隧道谱特征

利用超高真空扫描隧道显微镜对经过溴甲醇溶液腐蚀处理的液相外延碲镉汞材料进行了表征.发现经过腐蚀处理(3%浓度,2.5 min)的样品表面出现高密度的凹坑结构,凹坑深度约几十纳米,横向尺度在几十到几百纳米之间.扫描隧道谱测量表明,腐蚀样品表面平坦区呈现较大表观带隙,需考虑针尖诱导的能带弯曲效应,而凹坑区在零偏压区的扫描隧道谱线则近似为线性变化,说明该区域包含较高的带隙态并直接参与隧穿,从而掩盖了带隙信息.     

非晶态碲镉汞的光学性质(英文)

采用椭圆偏振光谱技术研究了射频磁控溅射生长非晶态碲镉汞(amorphous Hg1-xCdxTe,amorphous MCT,a-MCT)薄膜的光学性质,发现非晶态碲镉汞薄膜的介电函数谱特征与晶态碲镉汞材料的明显不同,表现出与其他非晶态半导体材料类似的"波包"结构特征。基于修正的FB模型在1.0～4.0eV的能量范围内对实验结果进行了拟合分析,得到了不同组分非晶态碲镉汞薄膜的光学带隙随组分关系。通过与单晶碲镉汞光学带隙随组分变化关系的对比研究,结果表明碲镉汞的结构从晶态向非晶态转变过程中,材料的光学待续发生了明显的"蓝移"。     

碲镉汞光伏器件的电极界面参数

利用热场发射理论和数值计算方法,分析了碲镉汞光伏器件的电流-电压特性,提取了金属-半导体(MS)界面参数,并对这些参数进行了讨论.结果表明,Sn/Au金属膜-碲镉汞薄膜PN器件的电极界面的势垒高度镇定在"Bardeen"限,界面密度比介质膜-碲镉汞的大一个量级.     

碲镉汞光伏器件的电极界面参数

利用热场发射理论和数值计算方法 ,分析了碲镉汞光伏器件的电流 -电压特性 ,提取了金属 -半导体 (MS)界面参数 ,并对这些参数进行了讨论 .结果表明 ,Sn/Au金属膜 -碲镉汞薄膜 PN器件的电极界面的势垒高度锁定在“Bardeen”限 ,界面密度比介质膜 -碲镉汞的大一个量级     

用电子束感生电压方法研究碲镉汞光二极管

本文报道用电子束感生电压方法观察碲镉汞光二极管光敏区响应分布,直接显示p-n结耗尽区位置的实验结果。在p型碲镉汞上制成了肖特基势垒二极管。用它测量了碲镉汞的少数载流子扩散长度。     

碲镉汞霍耳测试副效应及其与组分的关系

为了准确地表述碲镉汞(Hg1-xCdxTe)的电学性能,对碲镉汞(Hg1-xCdxTe)样品进行了霍耳效应测试,讨论了伴随霍耳电压所产生的几种副效应电压的特性及其消除方法,研究了第5种电压在不同组分x碲镉汞样品上的体现。在高阻样品上拟合出第5种电压随测试电流变化曲线。分析了第5种电压和碲镉汞材料晶体质量之间的关系。     

碲镉汞体材料的显微Raman光谱

利用Raman显微镜测量了ACRT-Bridgman方法和Te溶剂方法生长的碲镉汞体材料的显微Raman光谱，在碲镉汞体材料的显微Raman光谱中识别出了碲镉汞的基本光学振动模，由此证明了碲镉汞按晶格振动的分类方法属于二模混晶；识别出了一个来源于类HgTe的TO1模 LO1模的二级Raman散射峰；观察到了碲镉汞体材料中两个新的Raman散射峰，分别位于662cm^-1和749cm^-1；观察到了碲镉汞基本光学振动模的TO1模与LO1模的Raman散射强度比的变化，指出该现象是由于Raman散射几何配置不同引起的。     

可见近红外波段碲镉汞材料光学常数测定与宽谱增透设计

将碲镉汞(Hg_(1-x)Cd_xTe)红外焦平面器件衬底去除后,其响应波段可拓展到可见光波段,在高光谱成像应用中可显著减小系统的尺寸和重量,对光电探测系统的小型化和微型化具有重要实用价值.而明确碲镉汞材料在可见近红外波段的光学常数,对碲镉汞器件在这一响应波段的性能研究具有重要意义.分别测量了不同组分碲镉汞材料的椭圆偏振光谱,拟合得到了其在400~1 600 nm波段范围内的光学常数值,并利用反射光谱对获得的光学常数进行了验证.采用这些碲镉汞外延材料光学常数测量值,并选用Zn S和YF3分别作为高低折射率的增透膜材料,针对不同响应波段的背入射可见近红外碲镉汞焦平面器件,设计了不同的宽谱增透膜系,响应波段范围内的平均透过率高于90%.     

p型碲镉汞液相外延材料Ag掺杂的研究

利用SIMS和变温霍尔测量手段对P型Hg0.77Gd0.23Te液相外延材料的Ag掺杂技术、机理及掺杂碲镉汞材料的性能进行了研究。结果表明采用AgNO3溶液直接浸泡方式对该材料进行掺Ag是成功的，掺杂浓度与被掺杂材料中的汞空位浓度是一致的，掺杂后，P型碲镉汞材料的受主能级比掺杂前有明显的减小，从实验结果可看到掺Ag碲镉汞材料的电学性能在室温下保持稳定。     

二氧化硅超薄膜的扫描隧道显微镜和扫描隧道谱研究

用超高真空热氧化方法在Si(111)清洁衬底上生长了二氧化硅超薄膜，并利用超高真空扫描隧道显微镜和扫描隧道谱技术对超薄膜的表面形貌和局域电学特性进行了研究。结果显示，在超薄范围二氧化硅呈层状生长，不同层的微分电导谱所测禁带宽度差别可以达到约3eV，形貌对二氧化硅带宽的影响小于膜厚的影响。     

The scanning tunneling microscopy and spectroscopy of GaSb1-xBix films of a few-nanometer thickness grown by molecular beam epitaxy

The ultrahigh vacuum scanning tunneling microscope (STM) was used to characterize the GaSb1-xBix films of a few nanometers thickness grown by the molecular beam epitaxy (MBE) on the GaSb buffer layer of 100 nm with the GaSb (100) sub-strates.The thickness of the GaSb1-xBix layers of the samples are 5 and 10 nm,respectively.For comparison,the GaSb buffer was also characterized and its STM image displays terraces whose surfaces are basically atomically flat and their roughness is generally less than 1 monolayer (ML).The surface of 5 nm GaSb1-xBix film reserves the same terraced morphology as the buffer layer.In contrast,the morphology of the 10 nm GaSb1-xBix film changes to the mound-like island structures with a height of a few MLs.The result implies the growth mode transition from the two-dimensional mode as displayed by the 5 nm film to the Stranski-Krastinov mode as displayed by the 10 nm film.The statistical analysis with the scanning tunneling spectroscopy (STS)measurements indicates that both the incorporation and the inhomogeneity of Bi atoms increase with the thickness of the GaSb1-xBix layer.     

Hg1—xCdxTe禁带宽度附近折射率增强效应

用红外椭圆偏振光谱测量了室温下Hg1-xCdxTe(x=0.276,0.309,0.378)体材料位于禁带宽度之下、附近和之上的折射率。对每一种组份样品均观察到明显的折射率增强效应。折射率峰值所对应的能量位置近似等于其带宽度。禁带宽度之上折射率皮长λ变化可用Sellmeier色散关系n^2(λ)=a1 a2/λ^2 a3/λ^4 a4/λ^6进行拟合。     

金掺杂碲镉汞外延材料生长及拉曼光谱研究

采用气相外延技术生长金掺杂的Hg1-xCdxTe 薄膜材料,通过高低温退火工艺有效控制p 型Hg1-xCdxTe 材料的电学参数,利用傅里叶光谱仪、金相显微镜以及拉曼光谱技术对薄膜材料进行表征。通过常规光伏器件的制作工艺,利用金掺杂材料初步研制了短波器件,器件性能较好黑体DP* 可达4.67E+11/(cmHz1/2W-1)。     

深亚微米MOS器件中栅介质层的直接隧穿电流

在WKB近似的理论框架下,提出了一个MOS器件中栅介质层直接隧穿电流的模型.在这个模型中,空穴量子化采用了一种改进的单带有效质量近似方法,这种方法考虑了价带的混合效应.通过与试验结果的对比,证明了这个模型可以适用于CMOS器件中电子和空穴的隧穿电流.还研究了介质层能隙中的色散对隧穿电流的影响.这个模型还可以进一步延伸到对未来高介电常数栅介质层中隧穿电流的研究.     

深亚微米MOS器件中栅介质层的直接隧穿电流

在WKB近似的理论框架下,提出了一个MOS器件中栅介质层直接隧穿电流的模型.在这个模型中,空穴量子化采用了一种改进的单带有效质量近似方法,这种方法考虑了价带的混合效应.通过与试验结果的对比,证明了这个模型可以适用于CMOS器件中电子和空穴的隧穿电流.还研究了介质层能隙中的色散对隧穿电流的影响.这个模型还可以进一步延伸到对未来高介电常数栅介质层中隧穿电流的研究.     

An investigation of band profile around the grain boundary of Cu(InGa)Se2 solar cell material by scanning probe microscopy

We performed scanning tunneling spectroscopy on an as‐grown Cu(InGa)Se₂ (CIGS) thin film and photo‐assisted Kelvin probe force microscopy on a CIGS solar cell. From these measurements, we estimated the band profile around the grain boundaries (GBs). The results indicate both downward bending of the conduction band edge and broadening of the band gap near GBs. We can therefore conclude that photo‐generated electrons and holes are easily separated by the built‐in field near GBs, and consequently their recombination at the GBs should be suppressed. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

高k栅介质MOSFET的栅电流模型

提出了包括有限势垒高度下反型层量子化效应以及多晶硅耗尽效应在内的直接隧穿电流模型.在该模型的基础上,研究了采用不同高介电常数栅介质材料时MOSFET的栅电流与介质材料的介电常数、禁带宽度及和Si导带不连续等参数之间的关系.所获得的结果能够为新型栅介质材料的选取提供依据.     

高k栅介质MOSFET的栅电流模型

提出了包括有限势垒高度下反型层量子化效应以及多晶硅耗尽效应在内的直接隧穿电流模型.在该模型的基础上,研究了采用不同高介电常数栅介质材料时MOSFET的栅电流与介质材料的介电常数、禁带宽度及和Si导带不连续等参数之间的关系.所获得的结果能够为新型栅介质材料的选取提供依据.