生长在GexSi1—x（001）衬底上的量子阱Si／GexSi1—x的电子能带结构

根据电子能带的畸变势常数计算了生长在ＧｅｘＳｉ－ｘ（００１）衬底上的量子阱Ｓｉ／ＧｅｘＳｉ１－ｘ的电子势垒高度随合金组分ｘ的变化情况，并用包络函数方法计算了不用合金组分ｘ时的量子阱的子能带结构，计算结果表明（００１）及（００１）导带底电子量阱处在Ｓ层，而其它四个导带底能谷的电子量子阱处在ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金层，两类量子阱的电子势垒高度均随着衬底合金组分ｘ的增加而增加。     

生长在Si（001）衬底上的Ge_xSi_（1－x）合金的电子能带结构

采用紧束缚方法对生长在Ｓｉ（００１）衬底上的ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金形变层的电子能带结构进行了计算，并与ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金的能带结构进行了比较．计算结果表明，对大部分合金组分ｘ（０≤ｘ≤０．９），形变层的导带底处在△轴上；当ｘ≥０．９后，导带底处在Ｌ点．形变层的直接能隙Ｅｇ（）及间接能隙Ｅｇ（△）和Ｅｇ（Ｌ）都比同组分ｘ的合金小，其下降量随组分ｘ的增大而增大．形变层的价带顶自旋－轨道分裂值△ｓ。也比相同组分的合金大，其增大值也随合金组分的增加而增加．     

生长在Si（001）衬底上的GexSi1—x合金的电子能带结构

采用紧束缚方法对生长在ＳＩ（００１）衬底上的ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金形变层的电子能带结构进行了计算，并与ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金的能带结构进行了比较。计算结果表明，对大部分合金组分ｘ，形变层的导带底片在△轴上；当ｘ≥０。９后，导带底处在Ｌ点。形变层直接能隙Ｅｇ及间接能隙Ｅｇ和Ｅｇ都比同组分ｘ的合金小，其下降量随组分ｘ的增大而增大。形变层的价带顶自旋－轨道分裂值△ｓｏ也比相同组分的合金大，其增大值也随合金组     

生长在Ge_xSi_（1－x）（001）衬底上应变GaAs层的光学性质

采用紧束缚方法计算了生长在ＧｅｘＳｉ１－ｘ（００１）衬底上的应变ＧａＡｓ层带间光跃迁的振子强度以及三次非线性光极化率，讨论了振子强度及三次非线性光极化率随衬底合金组分ｘ的变化关系。计算结果表明：对所有ｘ值，及随ｘ的变小而变小；及随ｘ的变小而变大。对ｎ型ＧａＡｓ／ＧｅｘＳｉ１－ｘ（００１），应变使和变小；对ｐ型ＧａＡｓ／ＧｅｘＳｉ１－ｘ（００１），应变使变大，但使变小。     

Ge_xSi_（1－x）／Si（001）量子阱的电子结构及光跃迁

采用包络函数方法及Ｋｒｏｎｉｇ－Ｐｅｎｎｙ模型计算了量子阱ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ（００１）的电子结构．对量子阱的光跃迁几率进行了估算，并讨论了量子阱参数的最佳选择．     

超晶格（Ge_xSi_（1－x）1／（Si）_m（001）的电子能带结构

采用紧束缚的重整化方法计算了超晶格（ＧｅｘＳｉ１－ｘ）１／（Ｓｉ）ｍ（００１）的基本带隙及其导带底在布里渊区中的位置在Ｘ＝０．０１～０．１范围内随Ｘ的变化情况以及当Ｘ＝０．０１时随硅层层数ｍ的变化情况。计算结果表明，在ｘ＝０．０１～０．１范围内，ｘ对导带底位置基本上没有影响，导带底位置主要由硅层层数ｍ决定，并可根据布里渊区折叠计算得到。由此提出，可以制成类似于（ＧｅｘＳｉ１－ｘ）１／（Ｓｉ）ｍ（００１）形式的超晶格，而获得准直接能隙结构的材料，以提高其光的发射和检测能力。关键词：     

应变Si_（1－x）Ge_x层本征载流子浓度和有效态密度的解析计算

计算了应变Ｓｉ１－ｘＧｅｘ层的本征载流子浓度及导带和价带有效态密度。用解析方法研究了它们与Ｇｅ组分ｘ和温度Ｔ的依赖关系。发现随Ｇｅ组分ｘ的增加，导带和价带有效态密度随之快速减小，而本征载流于浓度却随之而近乎指数式地增加。而且，温度Ｔ越低，导带和价带有效态密度随Ｇｅ组分ｘ的增加而减小得越快，而本征载流于浓度上升得越快。同时还发现，具有大Ｇｅ组分ｘ的应变Ｓｉ１－ｘＧｅｘ层，其用Ｓｉ相应参数归一化的导带和价带有效态密度及它们的积对温度Ｔ的依赖关系弱，而具有小Ｇｅ组分ｘ的应变Ｓｉ１－ｘＧｅｘ层，上述归一化参数对温度Ｔ的依赖关系强，这和目前仅有的文献［８］中，它们与温度依赖关系的定性研究结果相一致。     

可调节势垒高度的Al／Si_（1—x）Gex肖特基接触

本文首次报道了Ａｌ／ｐ－Ｓｉ１－ｘＧｅｘ肖特基（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ）接触的制备与电学性质．Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ应变外延层采用快速加热、超低压化学气相淀积方法生长．实验表明，改变Ｇｅ组分ｘ的大小可以调节肖特基势垒高度．随着Ｇｅ组分的增大，肖特基势垒高度降低，其降低值与Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变层带隙的降低值相一致，界面上费米能级钉扎于导带下约０．４３ｅＶ处．文中还研究了ＳｉＧｅ合金层的应变弛豫以及Ｓｉ顶层对肖特基接触特性的影响．     

GexSi1—x／Si（001）量子阱的电子结构及光跃迁

采用包络函数方法及Ｋｒｏｎｉｇ－Ｐｅｎｎｙ模型计算了量子阱ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ（００１）的电子结构。对量子阱的光跃迁几率进行了估算，并讨论了量子阱参数的最佳选择。     

生长在GexSi1—x（001）衬底上应变GaAs层的光学性质

采用紧束缚方法计算了生长在ＧｅｘＳｉ１－ｘ（００１）衬底上的应变ＧａＡｓ层带间光跃迁的振子强度以及三次非线性光极化率，讨论了振子强度及三次非线性光极化率随衬底合金组分Ｘ的变化关系，计算结果表明，对所有Ｘ值，ｆｈｃ＝０，ｆＨＣ，ｆＬＣ及ｆＳＣ随Ｘ的变小而变小，ｆＬｃ及ｆＳｃ随Ｘ的变小而变大。对ｎ型ＧａＡｓ／ＧｅｘＳｉ１－ｘ（００１），应变使Ｘｘｘｘｘ变小，对ｐ型ＧａＡｓ／ＧｅｘＳｉ１－ｘ（００１）应     

亚稳态Ge_xSi_(1-x)/Si单量子阱的缺陷性质

对于处在亚稳态生长区域内阱宽为15um锗组分x=0．25、0．33、0．40的单量子阱样品，及阱宽相同x=0．45、0．53的单量子阱样品，首先通过喇曼光谱测量了样品的应变弛豫程度，发现当锗组分增加到X≥0．45时，其应变开始逐渐弛豫，然后通过测量深能组瞬态谱（DLTS），研究应变弛豫程度不同的样品中形成的缺陷性质。在X=0.25、0.33、0．40样品中均可以观察到量子阱中载流子发射产生的DLTS峰，由它求得的能带们移值与理论预计值符合。对于X=0．45、0．53样品阱中载流子发射信号已被缺陷信号淹没，表明此时样品的缺陷浓度很大。相应的缺陷情况是：对于应变未弛豫的样品（X=0．25），DLTS测得的缺陷为一点缺陷；对于应变基本未弛豫的样品（X=0．33、0．40）DLTS测得的缺陷主要为一组界面缺陷；而应变部分弛豫的样品（X=0．45、0．53），DLTS测得的缺陷与前三种样品不同，样品的缺陷可能与形成的穿透位错有关。通过电化学腐蚀，可以确定这些缺陷均位于异质界面附近。     

Ge_xSi_（1－_x）等离子体色散效应及电光调制器

在研究了Ｓｉ的等离子体色散效应之后，我们预计ＧｅｘＳｉ１－ｘ也会有这一效应。理论分析和实践的结果都表明ＧｅｘＳｉ１－ｘ具有比Ｓｉ更强的等离子体色散效应。     

GexSi1—x／Si量子阱和超晶格红外光电压谱

采用电容耦合法,在18～300K 温度范围内测量了一系列 Ge_xSi_(1-x)/Si应变层多量子阱和 Ge/Si 超薄超晶格在不同温度下的红外光电压谱。实验结果表明,在长波段有强的光电压信号。文中还对 Ge_xSi_(1-x)/Si 量子阱和超晶格的能带排列和光伏效应作了讨论。     

Ge_xSi_（1－x）／Si红外探测器量子效率的理论计算

通过对ＧｅｘＳｉ（１－ｘ）／Ｓｉ红外探测器结构及机理的研究，建立了计算量子效率的模型，并计算了内量子效率与波长的关系，与他人的实验结果符合得很好。     

分子束外延生长的Ge_xSi_(1-x)/Si应变超晶格的X射线衍射研究(英文)

The structural properties of GexSi1-x/Si strained-layer superlattices grown by molecular beam epitaxy are investigated using conventional X-ray θ-2θ scans with a scintillation counter. The experimental diffraction curves for the small-angle reflection and symmetric Bragg reflection are analyzed by applying the optical mutilayer theory and a approach of the dynamical theory of X-ray diffraction for distorted crystals. The structure parameters of superlattices can be obtained without Fourier transformation or computer fitting. The theoretical fit of the experimental diffraction curves yields detailed information on the strain profile,the chemical composition, and the thickness of individual layers of superlattices, which provides a powerful tool to evaluate the structural perfection of GexSi1-x/Si strained-layer superlattices.     

GeSiCVD系统的流体力学和表面反应动力学模型

本文首次提出了一个用以分析ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金ＣＶＤ生长的流体力学和表面反应动力学的统一模型。利用流体力学的偏微分方程组计算了反应管内的速度场、温度场和浓度场。     

应变Si/(001)Si_(1-x)Ge_x能带结构模型

应变Si材料的能带结构是研究设计高速/高性能器件和电路的理论基础。采用结合形变势理论的K.P微扰法建立了(001)面弛豫Si1-xGex衬底上生长的张应变Si的能带结构模型。结果表明:[001]、[001]方向能谷构成了张应变Si导带带边,其能量值随Ge组分的增加而变小;导带劈裂能与Ge组分成线性关系;价带三个带边能级都随Ge组分的增加而增加,而且Ge组分越高价带带边劈裂能值越大;禁带宽度随着Ge组分的增加而变小。该模型可获得量化的数据,对器件研究设计可提供有价值的参考。     

(Al_xGa_(1-x)As)_m/(GaAs)_m(001)超晶格的能带结构与合金组分x间的关系

采用紧束缚的重整化方法研究了(Al_xGa_(1-x)As)_m/(GaAs)_m(001)超晶格的电子能带结构与合金组分x及层厚间的变化关系。给出了临界组分x_o与层厚m间的变化关系图。并以二次函数形式给出了直接能隙和间接能隙与合金组分x间的变化关系。最后,也用Kronig—Penney模型对超晶格的电子能带结构进行了计算,并与紧束缚的计算结果进行了比较。