赝形δ掺杂AlGaAs/InGaAs/GaAs量子阱的光致发光性质研究

测量了一系列不同隔离层(spacer)厚度、阱宽和硅δ掺杂浓度的单边掺杂的赝形高电子迁移率晶体管(p-HEMTs)量子阱的变温和变激发功率光致发光谱,详细研究了(el-hh1)和(e2-hh1)两个发光峰之间的动态竞争发光机制,并运用有限差分法自洽求解薛定谔方程和泊松方程以得出电子限制势、子带能级以及相应的电子包络波函数、子带占据几率和δ掺杂电子转移效率,研究了两个峰的相对积分发光强度随隔离层厚度、阱宽和δ掺杂浓度的变化.     

δ掺杂的赝形HEMTs AlGaAs／InGaAs／GaAs傅里叶变换光致发光光谱

本文首次报道了δ掺杂的赝形高电子迁移率晶体管结构（ＨＥＭＴｓ）Ａｌ０．３０Ｇａ０．７０Ａｓ／Ｉｎ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ／ＧａＡｓ中的傅里叶变换光致发光光谱．观察到了ｎ＝１电子子带和ｎ＝２电子子带到ｎ＝１重空穴子带的强发光峰以及ｎ＝２电子子带到浅受主的弱发光峰，由于费米能级处在高于ｎ＝２电子子带的位置上，没有观察到属于费米边的发光峰，证实了理论上所预言的δ掺杂ＨＥＭＴＳ系统具有转移效率高的优点．     

In_xGa_（1－x）As／Al_yGa（1－y）As多量子阱的高压光致发光研究

用金刚石对顶砧压力装置在液氮温度下和０～４ＧＰａ的压力范围内测量了不同阱宽（１．７～１１．０ｎｍ）的ＩｎｘＧａ（１－ｘ）Ａｓ／Ａｌ（１－ｙ）Ｇａ（１－ｙ）Ａｓ（ｘ，ｙ＝０．１５，０；０．１５，０．３３；０，０．３３）多量子阱的静压光致发光谱，发现在Ｉｎ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ／ＧａＡｓ多量子阱中导带第一子带到重空穴第一子带间激子跃迁产生的光致发光峰能量的压力系数随阱宽的增加而减小，在Ｉｎ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ／Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓ和ＧａＡｓ／Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓ多量子阱中相应发光峰的压力系数随附宽的增加而增加．根据Ｋｒｏｎｉｙ－Ｐｅｎｎｅｙ模型计算了发光峰能量的压力系数随阱宽的变化关系，结果表明导带不连续性随压力的增加（减小）及电子有效质量随压力的增加是压力系数随阱宽增加而减小（增加）的主要原因．     

δ掺杂的赝配HEMTAlGaAs／InGaAs／GaAs结构的光电流谱

本文首次报道了δ掺杂的赝配高电子迁移率晶体管结构（ＨＥＭＴＳ）Ａｌ０．３０Ｇａ０．７０Ａｓ／Ｉｎ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ／ＧａＡｓ的光电流谱研究．实验观察到了ｎ＝１重空穴子带到ｎ＝１电子子带和ｎ＝２电子子带的激子吸收峰以及ＧａＡｓ本征吸收相位变化所引起的光电流结构，并对光电流谱随温度和偏压变化的行为进行了讨论．     

GaAs／AlGaAs多量子阱红外探测器材料研究

本文报道ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱长波长红外探测器材料的制备及其性能．这种材料由ＧａＡｓ阱和ＡｌＧａＡｓ势垒组成，除内ｎ型掺杂，具有５０个周期．利用分子束外延技术成功地生长出了大面积（２英寸）均匀（厚度△ｔ＿ｍａｘ／≤３％，组分△　ｘ＿ｍａｘ／ｘ≤３．４％，掺杂浓度△ｎｍａｘ／ｎ≤３％，椭圆缺陷≤３００ｃｍ－２）的外延材料．分析了暗电流的成因，通过加厚势垒（Ｌｂ≥３００）、控制掺杂（ｎ≤１×１０￣１８ｃｍ￣３）、精确设计子带结构，将暗电流降低了几个数量级，同时使电子的输运得到了改善．由此得到了高质量的     

GaAs／AlAs超晶格Γ－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Γ能谷的基态（Ｅ（Γ１）；）和第一激发态（Ｅ（Γ２））能级之间．实验结果证明，这种超晶格中的高电场畴是由Γ－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Ｘ能谷弛豫到下一个ＧａＡｓ量子阱的Γ能谷的基态．     

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     

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。     

InGaAs／GaAs应变层量子阱激光器深中心行为

应用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）技术研究分子束外延（ＭＢＥ）和二次液相外延（ＬＰＥ）生长的ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变层量子季阱激光器深中心行为．在ＭＢＥ激光器的ｎ－ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ组分缓变层和限制层里，除众所周知的ＤＸ中心外，还观察到有较大俘获截面的深（空穴、电子）陷阱及其相互转化．这些陷阱可能分布在ｘ从０到０．４０和ｘ—０．４０的ｎ－ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ层里ｘ值不连续的界面附近．而在ＬＰＥ激光器的ｎ－ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ组分缓变层和限制层里，ＤＸ中心浓度明显减少，且深（空穴、电子）陷阱消失     

几种掺杂浓度的GaAs表面Si-δ掺杂结构研究

本文利用了光调制光谱（ＰＲ），原位测量了ＧａＡｓ（００１）表面Ｓｉ－δ掺杂结构样品，研究了不同掺杂浓度对Ｓｉ－δ掺杂相关的光谱结构的影响，观察到了Ｓｉ－δ掺杂结构中，价带连续态到导带半Ｖ－形势阱中子带的跃迁，观察到该跃迁相随掺杂浓度增加先向高能移动，而后达到饱和．用简单的三角势模型，在理论上计算了面掺杂浓度２．４×１０１４ｃｍ－２时，半Ｖ－形势阱中子带的能级位置，波函数的分布及光吸收系数，与实验结果相一致．     

几种掺杂浓度的GaAs表面Si—δ杂结构研究

本文利用了光调制光谱，原位测量了ＧａＡｓ（００１）表面Ｓｉ－δ掺杂结构样品，研究了不同要浓度对Ｓｉ－δ掺杂相关的光谱结构的影响，观察到了Ｓｉ－δ掺杂结构中，价带连续态到导带半Ｖ－形势阱中子带的跃迁，观察到该跃迁相随掺杂浓度增加先向高能移动，而后达到饱和。     

MOCVD生长GaAs／AlxGa1—xAs多量子阱子带间红外吸收特性

对ＭＯＣＶＤ生长的ＧａＡｓ（４０Ａ）／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ（３００Ａ）多量子阱结构观察到阱内电子从基态到第一激态跃迁引起的红外吸收。用Ｂｒｕｋｅｒ红外光谱仪测量，发现了一个峰值在９８６ｃｍ＾－１（１０．１μｍ）带宽为２３７ｃｍ＾－１（９～１１．５μｍ）的强吸收峰，该峰位置与阱内电子从基态到第一激发态跃迁所计算的吸收峰位置基本一致。     

高电子迁移率GaAs／AlxGa1—xAs二维电子气（2DEG）异质结结构参数优…

本文采用三角阱近似，考虑了ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ二维电子气（２ＤＥＧ）异质结中七种主要的散射机制，计算了２ＤＥＧ电子迁移主经与隔离层厚度（ｄ）和Ａｌ组分（ｘ）的关系，对ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ异质结的结构参数进行了优化分析。就作者所知，本文首次计算了２ＤＥＧ电子迁移率与Ａｌ组分ｘ的关系，得到了与实验规律一致的结果。     

InAs／GaAs亚单层结构的静压光谱研究

在１５Ｋ下测量了ＩｎＡｓ／ＧａＡｓ亚单层结构的静压光致发光，静压范围为０～８ＧＰａ．常压下ＩｎＡｓ层中重空穴激子的发光峰随ＩｎＡｓ层厚的减小向高能移动，同时峰宽变窄，强度减小．其压力行为与ＧａＡｓ基体的基本一致，表明量子阱（线、点）模型仍适用于ＩｎＡｓ／ＧａＡｓ亚单层结构．得到平均厚度为１／３单分子层的样品中由于附加的横向限制效应引起的电子和空穴束缚能的增加分别为２３和４２ｍｅＶ     

MOCVD生长GaAs／Al_xGa_（1－x）As多量子阱子带间红外吸收特性

对ＭＯＣＶＤ生长的ＧａＡｓ（４０）／ＡｌｘＧａ（１－ｘ）Ａｓ（３００）多量子阱结构观察到附内电子从基态到第一激发态跃迁引起的红外吸收．用Ｂｒｕｋｅｒ红外光谱仪测量，发现了一个峰值在９８６ｃｍ－１（１０．１μｍ）带宽为２３７ｃｍ－１（９～１１．５μｍ）的强吸收峰，该峰位置与阱内电子从基态到第一激发态跃迁所计算的吸收峰位置基本一致．     

InxGa1—xAs／AlyGa1—yAs多量子阱的高压光致发光研究

用金刚石对顶砧压力装置在浓氮温度下和０～４ＧＰａ的压力范围内测量了不同阱宽（１．７～１１．０ｎｍ）的ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ／ＡｌｙＧａ１－ｙＡｓ（ｘ，ｙ＝０．１５，０；０．１５，０．３３；０，０．３３）多量子阱的静压光致发光谱，发现在Ｉｎ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ／ＧａＡｓ多量子阱中导带第一子带到重空穴第一子带间激子跃迁产生的光致发光峰能量的压力系数随阱宽的增加而减小，在Ｉｎ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ／     

DBRTD直流特性的水动力学模拟

利用ISE软件的水动力学模型对不同材料结构的AlAs／GaAs／inGaAs双势垒共振隧穿二极管（DBRTD）直流特性进行了模拟。当势垒厚度、势垒高度、子阱厚度、间隔层厚度、掺杂浓度改变时。可以观察到DBRTD直流特性也随之改变。采用薄的子阱厚度、高的掺杂浓度以及恰当的间隔层厚度、势垒厚度和高度,可以提高RTD器件的峰谷电流比（PVCR）和峰电流密度,从而满足实际应用的需要。     

Siδ-掺杂In_(0.2)Ga_(0.8)As/GaAs应变单量子阱光致发光研究

研究了单层Ｓｉ分别δ－掺杂于Ｉｎ０．２Ｇａ０．８Ａｓ／ＧａＡｓ单量子阱系统中的单边势垒与双边势垒的光致发光谱,并与未掺杂样品相比较,发现掺杂样品的发光峰红移,其中单边势垒掺杂样品红移约４ｍｅＶ,双边势垒掺杂样品红移的量更多约１２ｍｅＶ．本文用杂质散射与空穴空间局域化来解释掺杂样品的发光半峰宽较本征样品大很多．用有效质量方法计算３个样品的光致发光能量,并用电子相关交换势解释掺杂样品发光红移的现象．     

应变Si调制掺杂NMOSFET电子面密度模型

应变Si(Strain Si)调制掺杂NMOSFET量子阱沟道中电子面密度直接影响器件的开关特性.本文通过求解泊松方程,建立了应变Si调制掺杂NMOSFET量子阱沟道静态电子面密度模型,并据此建立了器件阈值电压模型,利用MATLAB软件对该模型进行了数值分析.讨论了器件结构中δ-掺杂层杂质浓度和间隔层厚度与电子面密度和阈值电压的关系,分析了器件几何结构参数和材料物理参数对器件量子阱沟道静态电子面密度和阈值电压的影响.随着δ-掺杂层杂质浓度的减小和间隔层厚度的增加,量子阱沟道中电子面密度减小,阈值电压绝对值减小.     

GaAs表面Si—δ掺杂的调制光谱研究

本文利用光调制光谱与分子束外延结合的方法，原位测量ＧａＡｓ（００１）表面Ｓｉ－δ掺杂结构样品，排除了ＦＫ振荡对Ｓｉ－δ掺杂相关的光谱结构的影响，观察到Ｓｉ－δ掺杂结构中价带连续态到导带半Ｖ－形势阱中子带的跃迁及带间跃迁相对于纯ＧａＡｓ带间跃迁的红移。