关于Ge/GaAs(110)界面的费米能级钉扎

采用饱和的平板模型及半经验的紧束缚方法计算了吸附Ge原子的GaAs(110)表面在不同覆盖度情况下的电子态密度.结合以前对Ge/GaAs(110)界面系统电子态的理论与实验研究工作,提出Ge/GaAs(110)界面的费米能级钉扎位置主要决定于GaAs表面层与Ge吸附层之间的电子电荷转移.     

GaAs(100)表面成分的变化引起费米能级钉扎位置变动的一种新解释

Sb与GaAs(100)所构成的肖特基势垒的高度随GaAs表面成份的改变有很大的变化,这意味着GaAs费米能级的钉扎位置有了变动.这一现象难以直接用已有的金属与半导体接触的理论来解释.本文将把Bardeen关于费米能级为表面态所钉扎理论中的表面中性能级的概念加以拓广,从而对上述的现象提出一个新的解释.     

Au-GaAs晶体界面处费米能级平衡时间的测量

本实验采用ＴＨＺ波形测量的方法获得了镀金的砷化曾晶体，金属半导体界面两侧费米面的弛豫平衡的时间常数是１２ｕｓ．实验中ＴＨｚ电磁波的发生机制是。飞秒脉冲激光辐照半导体表面产生的瞬间载流子在半导体表面电场中加速，从而产生电磁辐射．该辐射具有皮秒的脉宽，频率在０一几个ＴＨＺ，因此称为ＴＨＺ波．由其发生机制可知，ＴＨＺ辐射的电场强度决定于产生它的电子的运动情形．因此通过对ＴＨＺ辐射波形的研究可以得到样品中电子运动的情况．近年来，ＴＨＺ方法被广泛的应用于半导体和高温超导的研究当中，成为一种行之有效的手段．…     

在GaAs(100)ZnSe(110)衬底上VPE生长ZnSe薄膜

用高纯度Zn和Se做原材料研究了在GaAs(100)和ZnSe(110)衬底上外延生长ZnSe薄膜.实验是在723和873K下进行的,用光致发光测量、二次离子值谱仪(SIMS)、椭圆对称分析和光学显微镜观察对生长的薄膜进行了测量分析,在Zn和Se的输运比接近1的条件下获得了最佳外延生长膜.对异质外延膜的SIMS分析表明主要受主型杂质最Li和Na.同时,发现在相同生长条件下,与在GaAs衬底上生长的薄膜相比,在高纯ZnSe衬底上外延生长薄膜的PL特性有所改进。值得注意的是衬底纯度对ZnSe衬底上生长薄膜的纯度有很大影响。     

(001)GaAs衬底上异质外延的立方GaN薄膜与界面

用电子回旋共振微波等离子体辅助金属有机化学气相沉积（ＥＣＲ－ＰＡＭＯＣＶＤ）法，在低温条件下，在（００１）ＧａＡｓ衬底上异质外延，生长了立方晶ＧａＮ薄膜．高分辩电镜（ＨＲＥＭ）观测与Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）测量结果表明：ＧａＮ薄膜具有典型的闪锌矿结构；三种方法测得其晶格常数为０．４５１～０．４５７ｎｍ；在ＧａＮ／ＧａＡｓ界面处的生长模式为异质外延；ＧａＮ薄膜中的位错主要为堆垛层错与刃形位错；随着远离界面，ＧａＮ中位错密度与镶嵌组织迅速减少．     

金属/Ⅲ-Ⅴ族半导体界面费米能级的位移

本文详细地叙述了金属/GaAs和金属/GaSb界面,在极低复盖度(亚单层至几个单层)下的费米能级位移的实验结果,并应用缺陷能级密度随金属复盖度的增加而增加的模型进行理论计算,计算结果与实验曲线相吻合。     

GaAs (110)量子阱的电子自旋弛豫

采用固态源分子束外延的方法在GaAs(110)取向衬底上生长了GaAs/AlGaAs多量子阱结构.对样品进行了低温光致发光谱和时间分辨光致发光谱的测量,结果表明激发功率和激发波长对室温下量子阱内电子的自旋弛豫时间有强烈的影响.对于常见的GaAs(100)量子阱起支配作用的D'yakonov-Perel' (DP)自旋弛豫机制,在GaAs (110)量子阱材料里被充分地抑制了.对于缺失了DP相互作用的GaAs (110)多量子阱,电子-空穴相互作用对自旋弛豫时间随激发功率变化有重要的影响.     

GaAs (110)量子阱的电子自旋弛豫

采用固态源分子束外延的方法在GaAs(110)取向衬底上生长了GaAs/AlGaAs多量子阱结构.对样品进行了低温光致发光谱和时间分辨光致发光谱的测量,结果表明激发功率和激发波长对室温下量子阱内电子的自旋弛豫时间有强烈的影响.对于常见的GaAs(100)量子阱起支配作用的D'yakonov-Perel' (DP)自旋弛豫机制,在GaAs (110)量子阱材料里被充分地抑制了.对于缺失了DP相互作用的GaAs (110)多量子阱,电子-空穴相互作用对自旋弛豫时间随激发功率变化有重要的影响.     

GaAs(110)面氧吸附的研究

本文用集团模型和电荷自治的EHT方法研究出在GaAs(110)面的吸附.对几种不同模型计算了吸附的结合能,定域态密度,和芯电子的化学位移,通过与实验对比得出,氧在表面As顶吸附的构型最为稳定.     

氢在GaAs(110)表面吸附的研究

采用EHMO方法计算了氢在GaAs(110)表面的吸附,确定了氢原子在表面的吸附位置.计算结果表明,Ga与As都能吸附氢原子,最稳定的吸附位置在As的悬键位,其次为Ga的悬键位;氢与表面原子形成共价键,键长均约为1.32A|°.当氢原子吸附于As的悬键位时,禁带中出现由As原子及Ga原子引入的表面态.同时计算表明GaAs(110)表面不能吸附分子态的氢,与已知的实验结果相符.     

(110)GaAs衬底上VPE生长In_xGa_(1-x)As层的晶格失配

用X射线回摆曲线图,研究了在(110)GaAs衬底上,汽相外延(VPE)生长In_xGa_(1-x)As层的晶格失配和晶面倾斜,计算的失配应变在10~(-3)数量级,其弹性应力在10~9达因/厘米~2数量级。由此,还可以很容易确定其组分X值,本实验样品的X值为3—8％左右。     

Cr/GaAs(100)界面形成和界面反应的SRPES研究

利用同步辐射光电发射研究了Ｃｒ／ＧａＡｓ（１００）界面形成和结构．室温下，当Ｃｒ覆盖度低于０．２ｎｍ时，Ｃｒ与ＧａＡｓ衬底的作用很弱，没有反应产物生成．覆盖度高于０．２ｎｍ时，开始发生界面扩散和反应，Ａｓ原子与Ｃｒ生成稳定的ＣｒＡｓ化合物，而Ｇａ原子则与Ｃｒ形成组分变化的ＣｒＧａ合金相，并居于界面处．提高界面形成温度可显著地加剧界面混合和反应，引起表面偏析Ａｓ的出现．芯能级谱的结合能与强度分析表明，反应产物可作为有效的势垒（化学陷阱），阻止衬底的Ｇａ的外扩散．此外还比较了Ｃｒ与ＧａＡｓ（１００）及ＧａＡｓ     

用分子束外延技术在GaAs(110)衬底上生长AlGaAs材料

采用分子束外延技术在GaAs(110)衬底上制备了一系列生长温度和As2/Ga束流等效压强比不同的样品,通过室温光致发光谱、高分辨X射线衍射仪和低温光致发光谱对这些样品进行了分析,找到了在GaAs(110)衬底上生长高质量高Al组分的Al0.4Ga0.6As生长条件.     

用分子束外延技术在GaAs(110)衬底上生长AlGaAs材料

采用分子束外延技术在GaAs(110)衬底上制备了一系列生长温度和As2/Ga束流等效压强比不同的样品,通过室温光致发光谱、高分辨X射线衍射仪和低温光致发光谱对这些样品进行了分析,找到了在GaAs(110)衬底上生长高质量高Al组分的Al0.4Ga0.6As生长条件.     

自由电子能带中的平均键能与费米能级

根据半导体自由电子能带模型 ,文中在面心立方 (fcc)晶体、体心立方 (bcc)晶体和 6角密堆积 (hcp)晶体中研究自由电子能带的平均键能 Em 和费米能级 EF 的关系 ,并得出自由电子能带的平均键能 Em 相当于费米能级 EF 的研究结果。其结果有助于了解平均键能 Em 的物理实质 ,同时也为自由电子系统提供一种通过自由电子能带计算费米能级 EF(或费米半径 k F)的方法     

Cu-GaAs(110)界面的同步辐射光电子谱研究

本文用同步辐射光电子谱研究了在室温n型GaAs(110)解理面上蒸发淀积的Cu-GaAs(110)界面和肖特基势垒的形成.Ga3d和As3d光电子谱随Cu的厚度的变化表明:在小于0.5单原子层(ML)Cu时只观察到能带的刚性弯曲,并无明显的界面反应;在大于1MLCu时出现明显的界面反应,形成处于界面的金属Ga和处于Cu表面的As;Cu有岛状生长的迹象.由谱分解的结果确定了在3—60A Cu范围内界面费米能级的位置在导带底以下约0.9eV处.肖特基势垒在0.5MLCu时已大部分(～80％)形成,在3MLCu时就完全形成.讨论了Cu-GaAs(110)界面和肖特基势垒形成的机制.     

GaAs量子阱的能级分析

通过用Numerov方法求解Schrdinger方程计算了GsAs量子阱内的能级和波函数,详细地讨论了能级对各种参数包括阱宽、势垒高度和外加电场的依赖关系。这些结果有助于GaAs/AlGaAs量子阱结构的光电性质研究和器件设计。