异质结谷间转移电子器件在8mm波段输出320mW

<正>当能带结构不同的半导体材料组成异质结构时,体材料的周期性势场受到破坏,产生了有趣的能带混合效应。如果把直接带隙半导体同间接带隙半导体组成异质结构,那么,在适当的偏压作用下就能把某一能谷的入射电子转换成另一能谷的输出电子,产生异质结谷间转移电子效应。利用这一效应设计成新的异质结谷间转移电子器件。首先在n~+-GaAs衬底上用MBE     

能带混合量子阱与异质谷间转移电子器件研究

介绍了能带混合量子阱中的多能谷混合和异质谷间的转移电子效应。运用这一新物理效应设计了新的异质谷间转移电子器件。给出了器件连续波和脉冲工作时的频振荡特性。使用多能谷有铲质量理论和ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟方法模拟计算了哗啦直流和射频工作状态下的电子运动过程。提出了新的器件射频工作模式。最后讨论了能带理论研究在新器件开发中的重要作用和用能带理论研究设计器件的方法。     

异质谷间转移电子器件工作模式的研究

运用依赖能量的异质界面δ散射势和多能谷有效质量方程计算了 Ga As/Al As异质结构中的能带混合和电子隧穿共振。结合能带混合隧穿共振理论和 Monte Carlo模拟计算 ,编制异质谷间转移电子器件的模拟软件。用该软件模拟了器件的直流伏安特性和射频工作。由模拟结果与测量结果的对比中确定出δ散射势参数和隧穿时间。通过模拟发现了新的弛豫振荡模式。研究了弛豫振荡模的各种振荡特性 ,给出了器件的优化设计     

异质谷间转移电子器件的Monte Carlo模拟研究

使用量子阱能带混合隧穿共振理论和ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟计算研究了异质谷间转移电子器件中的双能谷电子注入、两种谷间转移电子的相互作用、有源层电场分布及异质结电压的触发功能．首次发现了ＧａＡｓ器件中的三能谷谷间电子转移．算得的二极管伏安特性和实验测量结果相吻合．用所得的电场结构图和三能谷电子分布图证明强场畴能直接在阴极端触发，消除了耿氏有源层中的死区．由此说明了器件振荡频率下降和振荡效率升高的特性．     

能带混合量子阱与异质谷间转移电子器件研究

介绍了能带混合量子阱中的多能谷混合和异质谷间转移电子效应。运用这一新物理效应设计制成了新的异质谷间转移电子器件。给出了器件连续波和脉冲工作时的射频振荡特性。使用多能谷有效质量理论和ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟方法模拟计算了器件直流和射频工作状态下的电子运动过程。提出了新的器件射频工作模式。最后讨论了能带理论研究在新器件开发中的重要作用和用能带理论研究设计器件的方法     

异质谷间转移电子器件的计算机模拟

使用弛豫时间近似求出了描述两能谷间电子交换的方程。在此基础上建立了双能谷电子的连续性方程和油松方程。对具体的ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ异质谷间转移电子器件结构求解了这些方程组，得到了直流工作时器件内的电场分布、双能谷中载流子的布居以及两个能谷的电流分布。这些结果正好和常规Ｇｕｎｎ器件相反，说明了两种器件的不同工作机理。最后通过对低Ａｌ组份势垒结构的计算说明了Ｘ谷电子注入对器件工作的重要作用。     

GaAs／AlAs异质谷间转移电子器件微波振荡特性的研究

本文介绍了应用直接带隙ＧａＡｓ和间接带隙ＡｌＡｓ构成的量子阱产生异质谷间转移电子效应来制作新毫米波振荡器件一异质谷间转移电子器件，概述了器件的结构和基本的微波工作特性。器件已在８ｍｍ波段输出３２０ｍＷ连续波功率，最高振荡效率８％，脉冲工作时输出功率达２Ｗ，效率１０％，然后着重介绍该器件的振荡频率，输出功率随偏压的变化关系，突出它与常规耿氏器件之间的差异。最后简要描述器件计算机模拟中求出的器件内的电场结构和两能谷电流分布以及正反向偏压下器件交流工作中的电场结构，由此解释了实验中观察到的种种工作特性。从而深化了对异质谷间转移电子器件及其工作机理的研究。     

SiGe／Si异质结器件

本文综述了国际上ＳｉＧｅ／Ｓｉ异质结器件的发展状况，分析了该器件的结构要理，特点，优越性及制造技术，阐述了该器件的广阔应用和对微电子将产的重大影响。     

GaAs／A1As异质谷间转移电子器件微波振荡特性的研究

本文介绍了应用直接带隙ＧａＡｓ和间接带隙ＡｌＡｓ构成的量子阱产生异质谷间转移电子效应来制作新毫米波振荡器件－异质谷间转移电子器件。概述了器件的结构和基本的微波工作特性，器件已在８ｍｍ波段输出３２０ｍＷ连续波功率，最高振荡效率８％，脉冲工作时输出功率达２Ｗ，效率１０％，然后着重介绍该器件的振荡频率，输出功率随偏压的变化关系，突出它与常规耿氏器件之间的差异，最后简要描述器件计算机模拟中求出的器件内的电     

异质谷间转移电子效应的实验研究

使用Gunn器件作为X电子的探测器研究了直接能隙/间接能隙(Direct Gap/Indirect Gap,简作“D/I”)异质结构在电场作用下的谷间转移电子效应。把这种异质结构制作在Gunn器件的阴极上观察到二极管直流伏安特性和射频工作性能的显著变化。它的振荡频率显著降低,振荡效率和输出功率增大,频率稳定度提高,而且脉冲振荡功率显著增大。已在8mm波段获得320mW的振荡功率,最大效率8％。用异质谷间转移电子(Heterostructure Intervalley Transferred Electron,简作"HITE”)效应解释了器件性能的这些突变,从而在实验中首次证实了这一新效应。     

GaAs/AlAs异质谷间转移电子器件动态工作模式的模拟研究

使用量子阱能带混合隧穿共振理论及MonteCarlo模拟方法计算了GaAs／AlAs异质谷间转移电子器件的静态和动态工作特性．发现有源层中的电场及Г、X和L三能谷的电子布居基本上可分为强场立能谷区和弱场耿氏区两部分．控制掺杂接日的浓度能调制这两区域的相对大小，控制两种谷间转移电子效应的相互作用，从而改变器件的静态和动态性能动态模拟给出了器件的新射频工作模式：上能谷电子区的宽度调制和低场耿氏区电场的上下浮动．运用这一工作模式解释了器件的各类新工作特性，并且提出了利用这种量子阶控制极来制作新的异质谷间转移电子三极管的可能性     

GaAs/AlAs异质俗间转移电子器件动态工作模式的模拟研究

使用量子阱能带混合隧穿共振理论及ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟方法计算了ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ异质谷间转移电子器件的静态和动态工作特性。     

GaAs／GaxAl1—xAs异质结的调制反射光谱研究

用光调制光谱方法研究了逐层腐蚀的ＧａＡＳ／Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ异质结，发现不同工的ＧａＡｓ复盖层对异质结表面层电子能带有很大影响。由ＧａＡｓ带间跃迁的Ｆｒａｎｚ－Ｋｅｌｅｙｓｈ效应计算出表面层表面电场随外延层的变薄而增大，并计算出表面费密以级与导带底的距离ｆ＝０．２７（０．０３）ｅＶ，通过对Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ调制光谱分析，发现表面复盖层对Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ层的调制光谱线形有调节作用，不同厚度的     

量子阱控制极和异质谷间转移电子三极管初探

介绍了能带混合量子阱中的多能谷混合和异质谷间转移电子效应。运用这一新物理效应设计制成了新的异质谷间转移电子器件。通过二级管的振荡和放大性能测试从实验上研究了能带混合量子阱的触发和控制功能。运用能带混合隧穿共振理论和Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ输运模拟分析了新器件的动态工作模式和量子阱控制极的控制功能。最后讨论了使用量子阱控制极的新控制功能来制作新的转移电子三极管的可能性。     

石墨烯异质结及其光电器件的研究进展

石墨烯是具有高迁移率、高热导率、高比表面积、高透过率及良好的机械强度等特性的二维材料,在光电子器件领域被广泛用作透明电极及电荷传输层等。但由于石墨烯是零带隙材料,为半金属性,限制了其在半导体光电子器件领域的应用。为更加切合半导体产业应用的要求,构建异质结已经成为相关领域实现应用的重要途径。国际上已有较多团队开展了石墨烯异质结相关研究,目前已有较多报道。本文从石墨烯的性质出发,讲述了石墨烯异质结的发展历程,制备方法,并从材料制备与器件结构的角度总结了基于石墨烯异质结光电子器件的研究进展。最后,对石墨烯异质结在光电子器件领域的发展进行了展望。     

X波段功率异质结双极晶体管

讨论了 X波段功率异质结双极晶体管 (HBT)的设计 ,介绍了器件研制的工艺过程及测试结果。研制的器件在 X波段功率输出大于 5 W,功率密度达到 2 .5 W/mm。采用 76mm圆片工艺制作 ,芯片的 DC成品率高于 80 %。     

CdS／CuInSe_2异质结内建电压测试理论和方法的研究

本文提出了精确测量内建电压Ｖ_Ｄ的Ｗ（结宽）－Ｎ（Ｎｅｆｆ为有效空间电荷密度）新方法．文中严格证明了由Ｗ－Ｎ曲线的斜率可计算异质结的ＶＤ．在零偏压下测量了ＣｄＳ／ＣｕＩｎＳｅ２异质结的ＶＤ，样品ＣＩＳ－１的ＶＤ为０．４３７Ｖ，样品ＣＩＳ－２的ＶＤ为０．２９３Ｖ．我们的测量结果表明，光照不改变ＶＤ，但使异质结变窄．内建电压是异质结的固有参量．利用Ｗ－Ｎ方法可以详细研究偏压对异质结电特性和其它参量的影响．