退火过程中自组织生长Ge量子点的变化

在超高真空系统中,用扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)研究了自组织生长的Ge量子点经不同温度退火后的变化.实验发现,当退火温度为630℃时,出现了许多新的量子点.与原来的在分子束外延过程中形成的无失配位错的量子点相比,新形成的量子点被认为是存在位错的岛.     

电导法测量Si_(1-x)Ge_x/Si量子阱的能带偏移

本文分析了一个单量子阱的随频率变化的Ｇ－Ｖ特性,提出用电导法测量量子阱的能带偏移．通过对一个Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ单量子阱的实验Ｇ－Ｖ曲线的分析,验证了这一方法的可靠性     

脉冲激光沉积生长单相的Nd_(1.85)Ce_(0.15)CuO_4薄膜及其激光感生热电电压效应

采用脉冲激光沉积(PLD)技术,在SrTiO3单晶衬底表面外延生长单相的1.85 Ce0.15 CuO4(NCCO)薄膜,并首次在斜切衬底上生长的NCCO薄膜中探测到激光感生热电电压(LITV)信号.实验研究表明,在低沉积温度、高沉积氧压和较大的激光脉冲重复频率下生长的NCCO薄膜中存在Nd1-xCexO<<1.75>,(NCO)杂相,是由于衬底表面吸附粒子扩散迁移困难所致;而高温下真空退火导致杂相的产生,则与NCCO的结构相变引起的热分解有关.通过提高沉积温度、降低沉积氧压和激光脉冲重复频率、并采用低温(T≤800℃)真空退火的方式,可以抑制杂相的形成.制备得到的单相的NCCO外延薄膜是一种新型的原子层热电堆材料,能量为1mJ的紫外脉冲激光的辐照,可以在倾斜的NCCO薄膜中诱导产生0.8V的LITV信号.     

Ge/Si(100)界面互扩散的喇曼光谱

利用喇曼光谱研究了不同温度下在Si(100)衬底上异质外延Ge层由于扩散引起的Ge/Si异质结界面互混以及表面活化剂Sb对其的影响.结果表明表面活化剂Sb的存在大大抑制了界面的互扩散,在650℃下也没有观察到明显的界面互混.没有Sb时,在500℃下已存在一定程度的界面互混,界面互混程度随外延层生长温度的增高而增强.这种互扩散的差别与成岛生长时应变释放有关     

硼原子对Si(100)衬底上Ge量子点生长的影响

研究了硼原子对Si(100)衬底上Ge量子点自组织生长的影响.硼原子的数量由0单原子层变到0.3单原子层.原子力显微镜的观察表明,硼原子不仅对量子点的大小,而且对其尺寸均匀性及密度都有很大影响.当硼原子的数量为0.2单原子层时,获得了底部直径为60±5nm,面密度为6×109cm-2,且均匀性很好的Ge量子点.另外,还简单讨论了硼原子对Ge量子点自组织生长影响的机制.     

利用能量过滤TEM获取外延量子点的成分信息

半导体量子点应用于许多关键的现代科学技术中。量子点的尺寸和成分对决定量子点光电性质十分重要。由于量子点的尺寸很小,表征量子点的成分及其分布是一项很有挑战性的任务。本文综述了能量过滤透射电子显微术如何应用于量子点成分的研究。     

自组织SiGe量子环的生长与形貌维持

研究了640℃部分覆盖SiGe量子点时量子点向量子环的转变. 从应变的角度解释了量子环的形成机制. 研究发现在350℃以下覆盖量子环时可以使量子环形貌得到很好的维持. 从动力学的角度解释了低温下覆盖SiGe量子环时其形貌得到维持的原因.     

同步辐射X射线反射技术及其在测量δ掺杂晶体中原子表层深度分布的应用

X射线低角反射实验技术是测定固体材料表层中杂质原子深度分布的有效手段.利用同步辐射X射线反射技术和近年来发展的由反射实验数据逆向求解原子深度分布的分层逼近法,研究了不同温度下分子束外延生长的δ掺杂(Sb)Si晶体样品,成功地测量了样品中几个纳米范围内的Sb原子深度分布.所得结果表明,300℃以下是用分子束外延方法在Si晶体中生长Sb原子δ掺杂结构的合适温度.     

同步辐射X射线掠入射衍射实验技术及应用

利用北京同步辐射装置漫散射实验站的五圆衍射仪，建立了掠入射X射线衍射实验方法。对Si表面生长的Ge/Si量子点及其在Si表层产生的应变进行了成功测量，表明此方法可以有效地提取表面层的微弱信号。实验结果表明，Ge/Si量子点的形成除了在Si衬底表层形成了晶格具有横向膨胀应变的区域之外，还在Si衬底中形成了具有横向压缩应变的区域。