镶嵌在超薄SiO2层中的纳米硅的库仑阻塞现象

采用等离子体氧化和逐层(layer by layer)生长技术在等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)系统中原位制备了SiO2/nc-Si/SiO2的双势垒纳米结构,从nc-Si薄膜的喇曼谱中观察到结晶峰,估算出该薄膜的晶化成分和平均晶粒尺寸分别约为65%和6nm.通过对该纳米结构的电容-电压(C-V)测量,研究了载流子的隧穿和库仑阻塞特性.在不同测试频率的C-V谱中观测到了由于载流子隧穿引起的最大电容值抬升现象.通过低温低频C-V谱,计算出该结构中nc-Si的库仑荷电能为57meV.     

微晶硅硼薄膜结构的喇曼研究

单晶,多晶,微晶及非晶硅是固态硅材料中几种重要的组建结构.随着非晶硅晶化研究的深入,定量的研究其微观尺度的变化(键角变化△θ,微晶晶粒尺度△d)已日趋必要,而光散射手段为此提供了可能.非晶硅喇曼谱中类TO模的峰位变化(△ω_R)为微晶硅晶粒尺度提供了数据△d～2π(B/△ω_R)~(1/2)(B是材料的结构参数),类TO模峰陡边的半高峰宽,又为每个键的平均畸变能U=3K(r_(b*)△θ)~2提供了一定的信息.文中对与之相关的物理过程亦做了相应的讨论.     

微腔中nc-Si/SiN超晶格的光致发光

研究了一维光子晶体微腔结构对nc-Si/a-SiNz超晶格发射的调制.一维光子晶体微腔采用两种具有不同折射率的非化学组分非晶氮化硅的周期调制结构,腔中嵌入采用激光晶化方法制备的硅量子点阵列,从Raman谱和透射电子显微镜分析得到其尺寸约为3～4 nm.从光致发光谱上观察到明显的选模作用、明显变窄的发光峰以及约两个量级的发光强度的增强.微腔对硅量子点阵列发光的调制主要表现在两个方面:共振模式的增强和非共振模式的抑制.硅量子点中位于腔共振模式的辐射跃迁被增强,非共振模式的辐射跃迁被抑制,因此位于腔共振频率处的跃迁通道成为硅量子点中唯一的辐射跃迁通道,导致光致发光谱的窄化和强度的增强.因此,在提高硅材料发光效率方面,光子晶体微腔具有非常大的应用前景.     

SiO_x∶Er薄膜材料光致发光特性的研究

采用射频磁控反应溅射技术,以Er2O3和Si为靶材,制备了SiOx∶Er薄膜材料,在不同温度和不同时间下进行退火处理,室温下测量了样品的光致发光(PL)谱,观察到Er3+在1 530,1 542和1 555 nm处波长的发光,发现退火能明显增强Er3+的发光。研究了退火温度和时间对SiOx∶Er薄膜光致发光的影响,发现Er2O3与Si面积比为1∶1时,1 100℃下20 min退火为样品的最佳退火条件。采用XRD和材料光吸收测试对样品结构和光学性质进行了研究,得到样品中Si晶粒大小为1.6 nm,样品的光学带隙为1.56 eV。对3种不同Er2O3与Si面积比的SiOx∶Er薄膜材料进行研究,得到Er2O3与Si面积比为1∶3为样品的最佳配比,对薄膜材料发光现象进行了探讨。     

利用逐层生长技术制备硅薄膜的研究

本文介绍了在ＰＥＣＶＤ系统中利用逐层生长技术（ＬａｙｅｒｂｙＬａｖｅｒ）沉积硅薄膜，薄膜在衬底温度只有２５０℃的情况下已晶化．本文对于氢在薄膜沉积过程中的剪裁作用进行了分析，并对薄膜的结构和光电性质作了详细的研究．     

非晶态砷化镓薄膜的研制

本文报道了制备a-GaAs 薄膜材料的一种新方法——PECTD法(等离子体加强的化学输运法).测量结果表明适当地选择并控制生长条件,可获得表面光亮、组分近化学比且重复性较好的a-GaAs 薄膜.文中对PECTD法的生长机理作了初步的分析.     

a-GaP薄膜的制备及其光学性质研究(英文)

We present a new deposition method of amorphous GaP films-Plasma Enhanced Chemical Transport Deposition (PECTD) and have successfully obtained a series of a-GaP films with a mirror-like surface and a stable chemical structure. The character of structure and composition ratio of a-GaP films have been investigated by XRD-spectra, IR absorption spectra and XPS. The results indicate that the stoichiometric composition of a-GaP films can be controlled by changing the deposition conditions such as the pressure in the deposition region, the temperature in the source region and the density of r.f. power.The optical properties of a-GaP films have been also studied systematically. The value of Egopt is aboat 1.6eV -which is greater than that reported by other group. We temporarily interpret this phenomenon by means of the existence of H and Cl atoms in a-GaP structure network. A long absorption band-tail in the energy band gap of a-GaP films was discovered.     

不同尺寸CdTe纳米晶体的共振能量迁移过程的荧光光谱

用两种不同尺寸的CdTe纳米晶体与明胶溶液生长出均匀稳定的CdTe纳米晶体-明胶复合薄膜.研究了这种复合体系中两种尺寸的CdTe纳米晶体之间的共振能量迁移过程.荧光光谱显示:当复合薄膜中两种尺寸的纳米晶体之间的距离逐渐靠近时,较小尺寸的CdTe纳米晶体荧光峰强度逐步减弱,而较大尺寸的纳米晶体的荧光峰强度逐渐加强.荧光光谱的变化来源于大小尺寸纳米晶体之间的荧光共振能量迁移.小尺寸的纳米晶体作为施主,它的荧光光谱与大尺寸的纳米晶体(作为受主)的光吸收谱完全重叠,因而当施主和受主距离逐渐靠近时(明胶浓度逐渐降低时),施主将会把吸收光子得到的能量直接地共振传输给受主.从光谱分析可以得到荧光淬灭效率随颗粒间距的变化关系图,这种关系图可以被用来快速简捷地估计发光纳米晶体之间的距离,从而为它们在化学和生物领域的应用提供了广阔的前景.     

Study on Structural Stability of Hydrogenated Amorphous Germanium-Nitrogen Alloys

Hydrogenated arnorphous silicon(a-Si:H) and its related alloys,such as a-SlN:H,a-SiC:H etc,have been widely studied for many years since the pioneering work of Spearand Le ComberL1:.However,hydrogenated amorphous germanium-nitrogen(a-GeN:H) alloy sareless understood compared with...     

21世纪半导体科学技术展望——纪念晶体管发明60周年

半导体科学技术是20世纪最伟大的科技成就之一。主要从低维物理、纳米材料、有机半导体、量子点的自组织生长、量子器件以及光电子集成等几个方面,预测了半导体科学技术在21世纪的发展趋势,以纪念晶体管发明60周年。