GaN外延材料中持续光电导的光淬灭

研究了非故意掺杂和掺Si的n型GaN外延材料持续光电导的光淬灭。实验发现非故意掺杂GaN的持续光电导淬灭程度远大于掺Si的n型GaN;撤去淬灭光后前者的持续光电导几乎没有变化,后者的却有明显减小;稍后再次加淬灭光前者的持续光电导无变化,而后者的有明显增加。我们认为两者持续光电导的形成都与空穴陷阱有关,用空穴陷阱模型解释了非故意掺杂GaN持续光电导的形成以及淬灭;认为掺Si的n型GaN的持续光电导是电子陷阱(杂质能级)和空穴陷阱共同作用的结果,并且在持续光电导发生的不同阶段其中一种陷阱的作用占主要地位。     

GaN外延材料中持续光电导的光淬灭

研究了非故意掺杂和掺Si的n型GaN外延材料持续光电导的光淬灭.实验发现,非故意掺杂GaN的持续光电导淬灭程度远大于掺Si的n型GaN;撤去淬灭光后前者的持续光电导几乎没有变化,后者却明显减小;稍后再次加淬灭光,前者的持续光电导仍无变化,而后者却明显增加.作者认为两者持续光电导的形成都与空穴陷阱有关,用空穴陷阱模型解释了非故意掺杂GaN持续光电导的形成以及淬灭过程;掺Si的n型GaN的持续光电导是电子陷阱(杂质能级)和空穴陷阱共同作用的结果,并且在持续光电导发生的不同阶段其中一种陷阱的作用占主要地位.     

InGaAs/InAlAs光电导太赫兹发射天线的制备与表征

光电导天线作为太赫兹时域光谱仪产生与探测太赫兹辐射的关键部件，具有重要的科研与工业价值。本文采用分子束外延(MBE)方法制备InGaAs/InAlAs超晶格作为1 550 nm光电导天线的光吸收材料，使用原子力显微镜、光致发光、高分辨X射线衍射等方式验证了材料的高生长质量；通过优化制备条件得到了侧面平整的台面结构光电导天线。制备的光电导太赫兹发射天线在太赫兹时域光谱系统中实现了4.5 THz的频谱宽度，动态范围为45 dB。     

单层二硫化钼的磁光电导率研究

考虑外加磁场导致的量子化朗道能级以及邻近效应诱导产生的交换作用，采用无规相近似(Random-phase approximation,RPA)下的介电函数对单层二硫化钼(Monolayer molybdenum disulfide,ML-MoS₂)的纵向磁光电导率进行理论研究。探究了磁场、邻近效应诱导产生的交换作用等因素对纵向磁光电导率的影响。在太赫兹(Terahertz,THz)频段，可以看到由导带内电子跃迁所贡献的两个磁光吸收峰。在可见光频段，可以观察到从价带到导带电子跃迁所贡献的多个磁光吸收峰。研究结果表明，邻近效应诱导产生的交换作用和磁场强度对纵向磁光电导率有重要的影响，单层二硫化钼可应用于可见光到太赫兹频段的自旋电子学和谷电子学磁光器件。     

Fe和Cu杂质对Si材料响应特性影响的对比分析

针对Si中容易混入Fe杂质和Cu杂质的问题,根据第一性原理和光电响应理论,建立了两种杂质混入下的Si模型,比较了不同间隙位置的杂质原子对Si材料的能级结构及响应特性的影响。结果表明:两种杂质的混入均会导致Si材料能级结构发生变化,从而使Si材料能够出现带外响应,且使得光敏单元的饱和阈值降低。具体而言,Fe杂质在四面体间隙位时,Si材料能级结构会受到明显影响,其带隙减小至0.013 eV,从而在约1 560 nm处出现带外吸收峰。Cu杂质则是在六边形间隙位时对Si材料的影响明显,使材料带隙消失,且在约1 700 nm处出现带外吸收峰。这两种情况下Si 基光敏单元的饱和阈值下降也最为明显,当1 550 nm 激光辐照时,饱和阈值分别为0.001 65 W·cm-2和0.002 54 W·cm-2。分析结果可为光电器件的应用和研制提供参考。     

用微波等离子体化学气相沉积法低温生长织构多晶硅薄膜

本文报道用微波等离子体沉积／原子氢处理交互进行方法低温制备多晶硅（ｐｏｌｙ－Ｓｉ）薄膜及其结构特征和光电特性．Ｘ光衍射（ＸＲＤ）、透射电镜（ＴＥＭ）、光吸收、光电导等测量分析表明，柱状晶粒分布致密，呈现良好的（２２０）择优取向生长．锐利的光吸收边意味着样品中有很低的带尾态密度，光吸收过程主要由晶粒中电子的带间跃迁所支配．小的光电导激活能说明晶界缺陷密度低，晶界势垒小．所有这些都是由于在薄膜生长过程中引入了氢等离子体的周期性原位处理，不仅抑制了非晶态相的形成、促进了晶粒的生长及织构构造的形成     

液晶光阀光电导层光吸收系数的研究

用化学气相沉积法制备了液晶光阀中光电导层———非晶硅薄膜,从实验中得出最佳制备工艺的参数取值。给出了用包络线法测量非晶硅薄膜光吸收系数的原理,测量了样品的光吸收系数随波长的变化规律。得到样品在最佳工艺条件下的光吸收系数高于1×103cm-1。     

非本征激发红外探测器

红外探测器是用来探测红外信号的光电转换器件,它的种类繁多,非本征激发红外探测器就是其中一大类.早在50年代,人们就开始了对Ge和Si杂质光电导的研究.鉴于当时的技术条件,人们把研究重点转移到掺杂Ge红外探测器的研究,取得了一系列的成果.最突出的例子就是1962年制作了Ge:Hg,这种掺杂材料具有0.9ey电高能级,容易生产,重复性好,用做8—13μm大气窗口灵敏探测器达10年之久.进入70年代后,随着大规模集成电路的发展,人们又重新开始了掺杂Si探测器的研究.这是因为大规模集成技术使探测器可以和电路元件一体化,同时在Si基片中已经可以获得比较高的杂质浓度,这样就可得到性能优越的掺杂Si红外探测器,目前在这方面的研究已逐步完善.本文简叙与非本征激发红外探测器有关的基本理论,并就掺杂Ge和Si红外探测器的工作特性做些介绍和讨论.     

碲镉汞杂质缺陷的红外磁光电导谱

测量了ｎ－Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ在４．２Ｋ下的磁光电导光谱，观察到与杂质，缺陷有关的光电导峰，研究了它们随磁场的变化，并对这些光导峰发生的物理机制及杂质和缺陷可能的由来作了讨论。     

Ⅲ-Ⅴ族InGaAs和InGaAsP雪崩光电二极管综述

IaGaAs和InGaAsP异质结雪崩光电二极管的性能受到隧道效应、微等离子体和杂质等的严重影响。采用光吸收区电倍增区分离的结构。以宽能隙的InP为电倍增区,窄能隙的IaGaAs或InGaAsP为光吸收区,P型扩散杂质低于临界值N_D~ ,以及雪崩区的适当厚度,就能减小或避免隧道效应产生。器件的微等离子体可以通过采用低位错或无位错的衬底,生长质量优良的外延层。扩散杂质均匀,选用平面保护环或倒台面型来减少或消除。从而得到高性能的雪崩光电器件。现在雪崩增益高于3000,暗电流为2pA(0.5V_B)、离化系数比为0.3～0.5左右的APA就是SAM(吸收区倍增区分离)扩镉的平面保护环结构。     

多孔硅光电导特性研究

多孔硅材料具有较强的可见光光电导效应，本文采用阳极氧化工艺制作了Al/PS/Si/Al的结构样品，给出了由不同工艺制备的样品的光电导响应曲线及其峰值。结果表明：多孔硅禁带宽度在1.9eV左右，大于Si的禁带宽度1.12eV，这与多孔硅的发光现象和能带展宽理论相一致。     

非晶硅薄膜光吸收系数的研究

用化学气相沉积法制备非晶硅薄膜,测量了样品的光吸收系数及其波长区域范围.测得在最佳工艺条件下,非晶硅薄膜的光吸收系数随入射光波长增大而减小,随衬底温度升高而增大,随射频功率和反应气体流量的增大而减小,在700 nm附近的光吸收系数不低于1×103 cm-1,满足高性能液晶光阀对光电导层的性能要求.     

高纯外延GaAs中浅施主杂质的光热电离谱研究

利用光热电离谱技术研究了4．5K下高纯n－GaAs外延材料的远红外光电导响应借．给出CPE法和VPE法生长的高纯GaAs材料残留浅施主杂质分别是S、Sn和Sn、P等杂质．实验结果表明本所高纯GaAs组采用的LPE生长技术能有效抑制杂质St和Sn的沾污．     

硅中浅杂质A~+态远红外Fourier光谱

文中报导了硅中受主杂质A~+态的远红外光电导Fourier光谱的实验结果,并提出了解释实验结果的A_2~+A~-模型。     

利用光学微腔提高石墨烯的光吸收效率北大核心

构建了结构为石墨烯/光学隔离层/银基底的光学微腔来提高石墨烯的光吸收效率。理论研究表明,通过合理设置光学微腔中光学隔离层的厚度,在正入射条件下,石墨烯的吸收光谱出现吸收峰而且最大光吸收效率可达8.5%,约为空气中单层石墨烯光吸收效率(约2.3%)的3.7倍。同时,研究结果还表明,可以通过改变光学隔离层的厚度来调控吸收峰的位置和半高宽。在斜入射条件下,石墨烯对横电波(光电场方向垂直于入射面)入射光的光吸收效率可达42%,约为空气中单层石墨烯光吸收效率的18.3倍。计算结果对石墨烯光电探测器的制备及应用具有一定的指导意义。     

多晶硅片少子寿命的影响因素研究与分析

为了提高多晶硅片的转换效率,提高多晶硅片少子寿命是一个重要的方法和途径,然而在生产过程中影响多晶硅片少子寿命的因素有很多,主要有杂质含量,硅片厚度及晶粒尺寸均匀性等。通过对分凝原理的研究,利用微波光电导测试原理对多晶硅锭少子寿命的分布做了分析,并对硅片厚度及晶粒尺寸进行研究,经过研究发现,多晶硅片少子寿命主要受原料金属杂质含量的大小,硅片厚度及晶粒尺寸均匀性等因素的影响。     

杂质不完全离化对SiC MOSFET的影响

在分析 Si C中杂质部分离化时 ,考虑了 Frenkel- Pool效应 ,通过求解 Si C MOS表面空间电荷区中的一维Poisson方程 ,提出了一个新的 Si C MOSFET反型层薄层电荷 (charge- sheet)数值模型 .对 Si C中杂质不完全离化的研究表明 ,杂质原子较大的离化能、高的掺杂浓度以及低温会使不完全离化的影响增强 ,对于 Si C MOSFET,杂质不完全离化的影响主要在亚阈区     

光电导天线太赫兹波辐射特性研究进展

太赫兹科学技术已经成为当前电磁领域研究的热点,太赫兹波的产生是其关键技术,光电导天线(PCA)是目前产生宽频太赫兹波的重要手段。根据光电导天线太赫兹波的辐射特性的文献报道,对光电导天线产生太赫兹波的耦合输出效率、辐射场型、极化特性等研究进展做了较全面的评述,并针对光电导天线辐射特性对光电导天线应用的意义进行了探讨和展望,以期对光电导天线产生太赫兹波的研究和应用提供参考。     

镓杂质R_S效应的研究与分析

在确定的开管扩镓装置中,以氢气作为镓源Ga2 O3的反应和输运气体,凭借准确地控制扩散条件,控制Ga在Si O2 / Si系统中扩散,可获得良好的杂质RS效应.根据Ga在Si和Si O2 中的扩散行为,研究和分析了镓在裸Si系和Si O2 / Si系扩散所产生的杂质RS效应机理,及其热氧化、氧化膜质量和厚度对RS的影响     

Mg:Fe:LiNbO_3晶体光学性能的研究

在LiNbO3中掺杂光折变敏感杂质离子Fe2+/Fe3+和抗光致散射杂质离子Mg2+,以提拉法生长Mg∶Fe∶LiNbO3晶体。测试晶体吸收光谱、红外光谱。Mg∶Fe∶LiNbO3晶体的吸收边相对Fe∶LiNbO3晶体发生紫移。当Mg2+浓度达到阈值浓度,Mg(6%)∶Fe∶LiNbO3晶体OH-吸收峰由3482cm-1移到3529cm-1。测试晶体的位相共轭反射率和响应时间,计算光电导。Mg(6%)∶Fe∶LiNbO3晶体的响应速度和光电导比Fe∶LiNbO3晶体有较大提高。