相变异质结(PCH)存储材料相变行为的原位观测

相变存储器(PCM)具有速度快、寿命长等一系列优点.传统的相变存储器在相变过程中会产生蘑菇状的相变层,导致沿电流方向的元素迁移,使器件在多次循环之后失效.相变异质结(phase-change heterostructure,PCH)存储材料通过在相变材料Sb2Te3(ST)中嵌入约束层TiTe2(TT),能够有效降低其...     

Er2O3单晶薄膜的生长及Er2O3/Si异质结的能带偏移

利用分子束外延方法在p型Si(001)和Si(111)衬底上,在700℃0.93mPa的条件下实现了Er2O3单晶薄膜的生长.薄膜的结晶情况依赖于薄膜的生长温度和氧气压.较低的温度和氧气压下在薄膜内易生成硅化铒,薄膜也趋于多晶化.还利用光电子能谱对Er2O3/Si异质结的能带偏差进行了初步的研究.     

Er2O3单晶薄膜的生长及Er2O3/Si异质结的能带偏移

利用分子束外延方法在p型Si(001)和Si (111)衬底上，在700℃ 0.93mPa的条件下实现了Er2O3单晶薄膜的生长.薄膜的结晶情况依赖于薄膜的生长温度和氧气压.较低的温度和氧气压下在薄膜内易生成硅化铒，薄膜也趋于多晶化.还利用光电子能谱对Er2O3/Si异质结的能带偏差进行了初步的研究.     

Ce掺杂Bi2S3/Fe2O3异质结的制备及其光电性能

采用旋涂法与水热法在掺氟二氧化锡(FTO)上制备了Ce掺杂Bi2S3/Fe2O3(Ce-Bi2S3/Fe2O3)异质结,对样品的组成、形貌及其光电性能进行了研究分析.结果 显示,Ce-Bi2S3/Fe2O3的X射线衍射(XRD)图谱中各衍射峰位与Bi2S3/Fe2O3相似,无新的相产生,但在2θ为24.92°(130)与28.65°(211)的衍射峰强度有所降低,而在2θ为35.65°(110)时有所增强;在Ce-Bi2S3/Fe2O3的X射线能谱(EDS)中发现了Ce元素.光电性能测试结果表明,在模拟太阳光的照射下Ce-Bi2S/Fe2O3的光电压为0.347 V,比Bi2S3/Fe2O3 (0.281 V)提高了23.5％;光电流密度达到2.31 mA·cm-2,比Bi2S3/Fe2O3 (0.53 mA·cm-2)提高了约3.36倍;电化学阻抗谱(EIS)显示,在光照下Ce-Bi2S3/Fe2O3具有最低的界面阻抗,表明Ce-Bi2S3/Fe2O3中的载流子被更有效地分离和转移.     

磁控溅射SiGe异质结的薄膜分析

膜层生长不均匀是制备SiGe异质结的研究热点。采用射频磁控溅射方法,通过不断改变溅射时的实验参数,寻找能使Ge纳米薄膜在Si基片上均匀生长的溅射实验条件。实验中,在不同时间条件下分别制备了三种纳米Ge薄膜,通过原子力显微镜对其微观形貌的分析扫描,可以观察到纳米薄膜生长过程中的四个典型阶段,发现Ge/Si的共度生长取得了较好的结果,为SiGe异质结的进一步制备研究奠定了一定的实验基础。     

CdTe多晶薄膜的同质结与异质结

衬底温度对CVD生长CdTe多晶薄膜导电性能有决定性影响,衬底温度高于560℃为p型,衬底温度愈高,空穴浓度愈大;低于520℃为n型,在一定温度范围内,衬底生长温度越低,电子浓度越大.采用CVD方法先在高温下生长p型CdTe膜,然后在较低温度下生长n型CdTe膜,首次研制了同质p-n结二极管.又采用在高温下先生长p-CdTe膜,然后在室温环境下暴露在空气中氧化,经数周后产生CdO和TeO2氧化层,再溅射ITO膜,制成n-ITO/i/p-CdTe异质结太阳能电池,与无氧化处理的n-ITO/p-CdTe比较,光电转换效率有明显提高.     

高发光亮度高效率的异质结聚合物电致发光器件

成功制备了可溶性的空穴型聚合物 PDDOPV [poly （2,5-bis （dodecyloxy）-phenylenevinylene）]与电子型聚合物 PPQ [poly（phenyl quinoxaline）]构成的异质结有机薄膜发光二极管。异质结器件的最高亮度是其本身最低亮度的106倍,是 PDDOPV单层器件的 365倍,而最高效率则是 PDDOPV单层器件的 336倍。异质结器件在正向、反向以及交流驱动下均可获得发光,但在正向和交流驱动下的发光来自PDDOPV,而反向驱动下的发光既有来自 PDDOPV的,也有来自 PPQ的。反向偏压下器件获得发光的原因是高场强使得能带高度倾斜,高度倾斜的结果使得载流子的注入势垒变得足够薄从而被载流子隧穿,从而导致载流子的注入和复合。     

垂直型MoS2/C60范德华异质结的研究

研究了采用垂直堆垛方式构筑的MoS2/C60范德华异质结的特性。利用直流磁控溅射法制备Mo薄膜,对Mo薄膜进行硫化退火处理得到MoS2薄膜,采用真空蒸镀法在MoS2薄膜上沉积C60进而形成MoS2/C60范德华异质结,并制备了Au/MoS2/C60/Al结构的器件。对MoS2薄膜的晶体结构进行了分析,对MoS2,C60及MoS2/C60薄膜的喇曼光谱及光吸收特性进行了测试和表征。结果表明:经过750℃退火后的MoS2晶型为2H型;由于在MoS2和C60薄膜之间范德华力的存在,相对于生长在Si/SiO2衬底上,沉积在MoS2上的C60薄膜喇曼特征峰发生红移;MoS2/C60薄膜在可见光范围内具有明显的光吸收特性;异质结表现出良好的整流特性,通过电子导电模型分析得出电子的传输机制包含热电子发射,空间电荷限制电流传导(SCLC)和隧穿现象。     

简易化学水浴法制备SnO2/p-Si异质结光电性能

SnO2薄膜沉积在晶硅衬底上通过一种简单化学水浴法以制备n-SnO2/p-Si异质结光电器件,该化学水浴法非常便宜和方便。采用XRD、XPS、紫外-可见光分光光度计和霍尔效应测试系统表征了SnO2薄膜的微结构、光学和电学性能,对SnO2/p-Si异质结的I-V曲线进行测试并分析,获得明显的光电转换特性。     

PbS/Cu2O异质结的制备和性能表征

采用电化学沉积法在酸性电解液中制备n型Cu2O薄膜,并对其进行Cl掺杂,制备Cu2O-Cl结构.然后利用连续离子吸附法在样品薄膜上复合PbS量子点.通过SEM和UV-vis对样品进行表征,并对样品的光电化学性能进行了测试.结果表明,未掺杂的Cu2O对PbS量子点的吸附能力较强一些,经PbS敏化后的样品在太阳光谱的吸收拓展到了近红外区,PbS/Cu2O和PbS/Cu2O-Cl复合结构的光电化学性能均有所增加,尤其是短路电流密度.PbS复合后的样品转换效率最高仅为0.67％,主要原因是两者能级的不匹配,形成异质结时引入界面态,得不到理想的转换效率.     

三氧化二铁外延薄膜的制备及贯穿位错表征

氧化物薄膜中贯穿位错的类型和密度对其物理与化学性质具有重要影响。本文利用脉冲激光沉积技术在Al₂O₃(0001)和SrTiO₃(111)衬底上分别生长了α-Fe₂O₃外延薄膜,并利用X射线衍射、原子力显微镜和透射电子显微术对不同温度下生长的薄膜其相结构、结晶度、表面形态和位错类型等进行了系统的表征。结果表明：生长温度对Al₂O₃衬底上薄膜的质量影响很小,而对SrTiO₃衬底上薄膜的质量影响显著,Al₂O₃衬底上薄膜的结晶度和表面平整度普遍优于SrTiO₃衬底上的薄膜;Al₂O₃衬底上薄膜中的贯穿位错为■刃型不全位错,而SrTiO₃衬底上薄膜中的贯穿位错不仅包含■刃型不全位错,还有■混合型全位错。     

增强型β-Ga2O3/4H-SiC异质结VDMOS的设计与研究

由于β-Ga₂O₃材料难以形成P型掺杂,目前β-Ga₂O₃功率器件大多为无结耗尽型。为了解决β-Ga₂O₃器件难以形成增强型的问题,提出了一种具有β-Ga₂O₃/4H-SiC异质结的纵向双扩散金属-氧化物-半导体场效应晶体管(VDMOS)。添加P型4H-SiC后,利用形成的PN结的单向导通性得到了正阈值电压,实现了增强型器件。使用Sentaurus TCAD仿真软件模拟了器件结构并研究了其电学特性,通过调节SiC厚度、SiC沟道浓度、外延层厚度和外延层浓度四个重要结构参数,对器件的功率品质因数进行优化设计。优化后的器件具有1.62 V的正阈值电压、39.29 mS/mm的跨导以及5.47 mΩ·cm²的比导通电阻。最重要的是器件的关态击穿电压达到了1838 V,功率品质因数高达617 MW/cm²。结果表明,该β-Ga₂O₃/...     

AllnAs/InP异质隧道结的设计与器件应用

应用高掺杂pn结和异质结能带理论,计算了AllnAs/InP异质隧道结的电学特性,发现其性能优于AllnAS和InP同质隧道结,并得出了掺杂浓度与隧道电流的关系曲线.采用气态源分子束外延(GSMBE)设备生长了面电阻率约为10~(-4)Ω·cm~2的AllnAs/InP异质隧道结结构,并应用于制作1.3μm垂直腔面发射激光器(VCSEL),器件在室温下脉冲激射.

Abstract：

By using high doping pn junction and heterojunction energy band model,electrical properties of AlInAs/InP tunnel junction are calculated.It is found that AlInAs/InP hetero-tunnel junction is superior to AlInAs or InP homo-tunnel junction,and the influence of doping level on the tunneling current is discussed.AlInAs/InP tunnel junction structures are grown by gas-source molecular-beam epitaxy (GSMBE) with the specific contact resistivity of about 10~(-4) Ω·cm~2.Then such structures are adopted in the fabrication of 1.3 μm vertical-cavity surface-emitting lasers(VCSEL).     

波长可调谐聚合膜/无机膜异质结电致发光

针对聚合物电致发光材料缺乏可用的电子型聚合物半导体材料的现状,采用无机电子型半导体材料ZnO∶Zn与空穴型聚合物材料PDDOPV[poly (2,5-bis (dodecyloxy)-phenylenevinylene)]成功制备了结构为ITO/PDDOPV/ZnO∶Zn/Al的异质结双层器件.异质结器件的发光效率与亮度较单层器件提高1个数量级以上.该异质结器件的发光颜色是随着电压的增加而蓝移的,其光致发光光谱也随着激发波长的改变而改变,可能形成了新的发光基团.     

波长可调谐聚合膜/无机膜异质结电致发光

针对聚合物电致发光材料缺乏可用的电子型聚合物半导体材料的现状 ,采用无机电子型半导体材料 Zn O∶Zn与空穴型聚合物材料 PDDOPV [poly (2 ,5 - bis (dodecyloxy) - phenylenevinylene) ]成功制备了结构为 ITO/PDDOPV/Zn O∶ Zn/Al的异质结双层器件 .异质结器件的发光效率与亮度较单层器件提高 1个数量级以上 .该异质结器件的发光颜色是随着电压的增加而蓝移的 ,其光致发光光谱也随着激发波长的改变而改变 ,可能形成了新的发光基团 .     

碲镉汞p-on-n长波异质结探测器材料的制备研究

报道了碲镉汞p+-on-n长波双层异质结材料和异质结台面器件的研究结果,重点研究了p+-on-n型双层异质结材料制备技术。通过水平滑舟富碲液相外延生长的方法在碲锌镉衬底上原位生长In掺杂碲镉汞n型吸收层材料,然后再采用富汞垂直液相外延技术制备p型As原位掺杂的碲镉汞cap层材料,从而获得p+-on-n型双层异质结材料,并通过湿法腐蚀、台面刻蚀以及钝化等工艺得到碲镉汞 p+-on-n长波异质结台面型器件。p+-on-n异质结器件结构可以有效克服少子寿命偏低等问题,在长波及甚长波波段具有更低的暗电流和更高的R0A值,这对于解决目前长波碲镉汞红外探测器暗电流大、结阻抗低的问题,提高长波及甚长波波段碲镉汞红外焦平面器件的性能具有重要的意义。