应变层超晶格Zn_(1-x)Cd_xSe/ZnSe和ZnSe/ZnS_xSe_(1-x)光致发光谱

本文报道了分子束外延生长的应变层超晶格Ｚｎ０．７７Ｃｄ０．２３Ｓｅ／ＺｎＳｅ和ＺｎＳｅ／ＺｎＳ０．１２Ｓｅ０．８８的光致发光谱．分析了影响激子线型展宽的主要因素．定量表征了４．４Ｋ下合金涨落和阱厚涨落对线型展宽的贡献．理论分析表明，在低温（４．４Ｋ）下，合金涨落和阱宽涨落对线型展宽起主导作用．对比结果显示，Ｚｎ０．７７Ｃｄ０．２３Ｓｅ／ＺｎＳｅ超晶格的合金涨落和阱宽涨落对线型展宽的贡献大于ＺｎＳｅ／ＺｎＳ０．１２Ｓｅ０．８８超晶格     

InGaAs/GaAs应变层短周期超晶格的Wannier-Stark效应

本文利用光电流谱方法研究了10—300K温度范围内In_(0.2)Ga_(0.8)As/GaAs应变层短周期超晶格的Wannier-Stark效应,在室温及低温下均观察到明显的吸收边场致“蓝移”现象,并对Stark-ladder激子跃迁的能量位置及振子强度随电场的变化给予详细讨论。实验结果表明,利用In_(0.2)Ga_(0.8)As/GaAs应变层超晶格的Wannier-Stark效应可以制作0.98μm波长范围的电光调制器和自电光双稳器件。     

随机层厚分布的半导体超晶格光荧光对温度的依赖关系

本文提出热激活辐射过程和Berthelot-型的非辐射复合过程互相竞争的简单模型解释无序半导体超晶格的光荧光随温度变化行为,预言了当温度升高荧光衰变时间在某一温度附近快速下降;获得了高温时较大无序度的半导体超晶格比较小无序度的半导体超晶格荧光强,在低温时情况相反;且荧光峰随温度变化存在一个最大值。理论结果与实验观察到的无序半导体超晶格荧光行为一致。     

应变层超晶格(ZnSe)_(2n)/(ZnS_xSe_(1-x))_(2n)的电子结构

本文用LCAO-Recursion方法研究了应变层超晶格(ZnSe)_(2n)/(ZnS_xSe_(1-x))_(2n)(n=1)的电子结构。计算了两种应变组态(赝晶生长,Free-Standing生长)下超晶格总的态密度,各原子的局域和分波态密度。我们发现:带隙E_g、费米能级E_f和原子价随应变的变化而变化;(ZnSe)_(2n)/(ZnS_xSe_(1-x))_(2n)超晶格中离子键和共价键共存;电子在界面附近发生了转移。     

分子束外延ZnSe/ZnS_xSe_(1-x)超晶格光学特性

用分子束外延方法在 Ga As(10 0 )衬底上生长了高质量的 Zn Se/ Zn Sx Se1 - x(x=0 .12 )超晶格结构 ,通过 X射线衍射谱和光致发光谱 ,对其结构特性和光学特性进行了研究 .结果表明 :在 4 .4 K温度下 ,超晶格样品显示较强的蓝光发射 ,主发光峰对应于阱层 Zn Se的基态电子到重空穴基态的自由激子跃迁 ,而且其峰位相对于 Zn Se薄膜的自由激子峰有明显蓝移 .从理论上分析计算了由应变和量子限制效应引起的自由激子峰位移动 ,理论和实验结果相吻合     

半导体超晶格和多层膜应变的CBED测定

AB交替生长的半导体超晶格和多层膜,由于A晶格与B晶格失配,产生了应变。应变改变了晶体的能带结构,从而为应变超晶格和多层膜的应用开辟了新的途径。超晶格和多层膜应变的测定通常是使用X射线衍射,最近我们用会聚束电子衍射(CBED)测定了InGaAs/GaAs和GeSi/Si超晶格的应变~(1,2),所得数据的准确性可与X射线数据相比。在超晶格的研究中,首先在实验中实现运动学衍射,然后用电子衍射运动学理论来解释所得超晶格的CBED摇摆曲线。进一步研究表明,多层膜的情况不一样,只有在动力学衍射的情况下,才能提供足够的信息。以下我们报导InGaAs/GaAs超晶格及多层膜应变的CBED研究。     

量子阱激光器超晶格缓冲层的研究

在量子阱半导体激光器结构中采用优化超晶格缓冲层来掩埋衬底缺陷，获得了性能优良的激光器。对超晶格缓冲层所具有的“量子阱陷阱效应”进行了理论分析。     

新型蓝绿发光材料ZnSe／BeTe超晶格的能带剪裁

由于器件的快速退化，101.5小时似乎成了Znse基蓝绿色半导体激光器难于逾越的寿命极限。分析退化机制，发现在强电流注入的半导体激光器中，热退化具有重要影响。研究表明，用作载流子限制层的宽带Ⅱ-Ⅵ族四元合金（如ZnMgSSe）只能对ZnSe中的电子有效地限制，无法对空穴很好地限制;而对BeTe，却只能对空穴进行有效的限制，无法对电子很好地限制。这导致ZnSe（或BeTe）活性层空穴（或电子）漏电发热，引起退化。本文提出以ZnSe／BeTe超晶格为蓝绿发光层，并用包络函数理论具体计算了阱宽、垒宽对载流子能级的不同影响，考察了ZnSe、BeTe厚度比和超晶格周期对带隙、载流子限制能力的调节。为研制新型长寿命蓝绿色半导体激光器提供了一条新的途径。     

半导体超晶格材料和光电子器件的研究和发展

半导体超晶格材料和以这些材料为基础的光电子器件是半导体科学和技术的一个新生长点。 超晶格材料是新一代半导体材料,它为新一代光电子器件奠定了基础。而这些新一代光电子器件正是廿一世纪光电子产业的核心。 半导体超晶格材料的研究和发展,把半导体光电子器件的研究和发展推进到一个崭新的阶段。可以预言,正如廿世纪是电子产业的时代一样,廿一世纪必定是光电子产业的时代。     

正弦平方势和形变超晶格的沟道特征

本文利用我们曾提出的粒子-晶体相互作用势(正弦平方势)讨论了带电粒子在形变超晶格中的运动行为,导出了共振退道时的退道系数,指出了用沟道技术研究形变超晶格的灵敏性、可靠性和重要性。     

GexSi1—x／Si应变层超晶格的结构特性与器件应用

近年来,Ge_xSi_(1-x)/Si 应变层超晶格的研究日渐活跃与成熟。本文试从半导体物理与器件应用的角度出发,着重介绍了这种超晶格的各种结构特性,并简要评述了以 Ge_xSi_(1-x)/Si 异质结形成的各种新型半导体器件的研究进展。     

Si_（1—x）Gex／Si应变层超晶格的结构稳定性研究

利用喇曼散射谱研究了Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ合金型超晶格的结构热稳定性．对超晶格中折叠声学模和各类光学模的散射谱所作的定量分析表明：在８００℃下退火１０分钟，超晶格中由于原子互扩散引起的界面展宽已经非常严重；相比之下，晶格弛豫的大小与材料的生长条件有关．对较低温度（４００℃）下生长的超晶格，晶格弛豫量并不大，仅为１６％．同时，我们也从理论上证实并且在实验上观察到：折叠声学模的带隙随超晶格界面展宽而减小．     

ZnSe-ZnTe应变层超晶格(SLS)的结构与光谱特性

对用分子束外延生长的ZnSe-ZnTe应变层超晶格进行了俄歇电子能谱、透射电镜及喇曼散射等分析测试,结果表明材料具有良好的结构与光谱特性。     

50周期的In_(0.3)Ga_(0.7)As/GaAs应变超晶格的生长

在本文，我们用一个低组分的InxGa(1-x)As缓冲层（x～0．01），有效地限制了50周期的In0.3Ga0．7As／GaAs应变超晶格本身弛豫所产生的位错，X射线双晶衍射测量结果表明使用这样缓冲层的超晶格质量明显改善，可以观察到12级卫星峰，而在没有这个缓冲层的样品上只能观察到3个衍射卫星峰．透射电子显微镜上观察到产生的位错被限制在这个缓冲层中或弯曲进入了衬底而没有进入所需要的外延层。     

超晶格分子层中的键能和平均键能的研究

本文基于LMTO-ASA能带计算中的交叠球近似,提出一种计算超晶格中分子层的成键态能量E_b、反成键态能量E_s和平均键能E_h的方法.研究GaP、Si构成(GaP)_1(SiSi)_1(001)前后,其界面附近的E_b、E_s和E_h值的变化情况.得出异质结界面两侧平均键能E_h相互“对齐”的数值结果,讨论了“对齐”的机制等有关问题.     

优质Al_xGa_(1-x)As/GaAs(x≤0.6)SAM—APD超晶格结构的MBE生长

本文描述了采用Varian GenⅡMBE系统,和VA-175型砷裂解炉,以及5个“9”的铍作p型掺杂剂,严格仔细地控制外延生长过程,成功地制备了优质的Al_xGa_(1-x)As/GaAs(x≤0.6)SAM-APD超晶格结构外延材料。倍增层p-Al_(0.6)Ga_(0.4)As的载流子浓度低达2.3×10~(14)cm~(-3)电子与空穴离化率的比值为25.0。此材料用于制作超晶格雪崩光电探测器,器件性能有显著的提高。在初始光电流I_(po)=100nA下,反向偏压为80伏得到的内部雪崩增益为1900,计算分析最大雪崩倍增因子高达6050。     

超晶格半导体材料的光磁电效应(Ⅰ)

从Shockley-read统计出发,引入载流子寿命与浓度的相关性,描述了超晶格半导体载流子的输运特征,将载流子的输运方程化为二阶非线性方程,并用双参数摄动法找到了方程的一般解.在二阶近似下,计算了半导体材料的短路电流和光导电流,进一步揭示了大信号情况下光磁电效应的非线性特征.