ZnO薄膜的制备和结构性能分析

ZnO作为一种宽带隙半导体材料,近几年来已经成为国际上紫外半导体光电子材料和器件领域的研究热点.激光分子束外延(L-MBE)系统是获得器件级ZnO外延薄膜的先进技术之一.高质量精密ZnO陶瓷靶材对于该工艺的实施是十分关键的,本文中采用高纯原料,在洁净条件下制备了大面积、薄片型、尺寸可控的符合理想化学配比的高纯ZnO陶瓷靶材.采用所制备的靶材,利用L-MBE技术在(0001)蓝宝石基片上进行了ZnO薄膜的外延生长,在280 ℃～300 ℃低温条件下所生长的薄膜样品具有(0001)取向的纤锌矿晶体结构,薄膜光学性能良好,论文中对ZnO薄膜的低温L-MBE生长机理进行了探讨.     

ZnO宽带隙半导体及其基本特性

ZnO半导体是宽带隙半导体领域中继GaN和SiC之后的研究热点.同时,作为一种氧化物半导体,ZnO半导体在能带结构、晶格缺陷、抗辐照特性以及电学性质等方面具有特殊性,已有的研究中还存在一些不同的认识.本工作在阐述ZnO的晶体结构和基本性质基础之上,对其能带结构和缺陷特征、电子输运以及P型掺杂等主要的半导体特性研究现状进行了较为全面综述和分析.由于ZnO半导体具有高的激子束缚能、优良的电子输运性质、强抗辐照特性以及低成本和环境友好等显著特征,它是未来半导体光电子领域极具应用潜力的新一代宽带隙半导体材料,但是到目前为止,p型掺杂技术仍然是ZnO半导体器件面临的最大挑战.     

GaAs晶片的光辐射加热

本文描述了一种用高强度会聚光辐射对真空系统中的GaAs晶片进行加热清洁的方法。对光强及目标温度间的关系进行了计算及实验验证。根据升温曲线,可通过调节光源参数来控制目标温度。     

p ~(209)Bi核反应微观数据的理论计算

利用光学模型、激子模型、蒸发模型及扭曲波玻恩近似理论,对入射能量从阈能到300 MeV,质子入射309Bi的中子反应截面、剩余核产生截面、出射粒子的多重数等进行了理论计算和分析,并将计算结果与实验数据进行了比较。同时得到一组能量到300MeV与实验数据符合很好的光学势参数。     

一种V型固体激光腔的热动力图解分析

采用图解分析方法分析一种常用于内腔倍频V型折叠固体激光腔在热透镜作用下的工作特性;得到谐振腔两臂中的光模参数bt,b2及束腰尺寸wt,w2随激光介质的焦距ft的变化关系.结果表明:这种谐振腔具有较宽的热稳定范围,而且在ft=l0处未出现无法运行的高损耗区;其热稳定范围及基模光斑尺寸可通过调整腔参数来改变,其关键参数为第一臂的长度l0 f,在选定腔镜的前提下,l0 f愈小,热稳定范围愈宽,同时wt愈小.在腔内插入一定厚度的布儒斯特片可以部分消除腔的像散.     

生长温度对L-MBE制备的ZnO薄膜性能的影响

在蓝宝石C面上利用激光分子束外延(L-MBE)的方法,分别在250、300、350、400和450 ℃下生长了高度C轴取向的ZnO薄膜,并对样品进行了X射线衍射、光致发光谱及反射式高能电子衍射的分析.测试结果表明,较低温度时,随着生长温度的升高,薄膜的结晶及发光性能得到提高;但是当温度进一步升高,却有所变差.这说明利用L-MBE系统制备ZnO薄膜存在一合适的温度范围,并对此机理进行了深入分析.     

有机电致发光器件中有机薄膜的制备方法

有机电致发光器件中有机薄膜的制备方法非常重要,不同方法制备的薄膜质量不同,这直接影响着器件的效率;制备方法直接影响到产业化中的器件制备成本。根据材料的不同,有机小分子常用真空蒸镀的方法,而高分子材料常用旋涂的方法制备薄膜。随着有机电致发光器件制备工艺的发展,相继出现了其他的制备工艺,如:有机蒸汽喷印(organic vapor jet printing)、有机气相沉积(organic vapor phase deposition)、丝网印刷(screen printing)和喷墨打印(ink jet printing)技术等,这对有机电致发光显示器产业化发展具有巨大的推动作用。文章综述了这些制备方法,比较了它们的优缺点,以及这些工艺对产业化的影响。     

大孔径静态超光谱全偏振成像技术

光谱偏振成像技术是成像光谱技术与偏振成像技术的有机融合,是当前空间光学遥感技术研究的热点和前沿。笔者于2010年在国际上首先提出了一种多信息融合的静态傅里叶变换超光谱全偏振成像方法,无运动、电控调制部件,在探测器单次积分时间内,可同时获取目标图像及图像上每一点的光谱、全偏振信息。同年,又提出时空混合调制模式的无源静态共轴干涉成像光谱全偏振探测装置,以视场光阑取代原有狭缝,进一步扩展了仪器光通量。在上述基础上,阐述了新方法的基本原理,给出了具体实现方案,推导出了新方案的调制干涉强度数据表达式及Stokes矢量解调公式,分析了新方法实现光谱、全偏振探测的物理过程。研制了原理验证样机,开展了室内、室外验证实验,首次获得了室外推扫光谱图像数据立方体和全色全偏振度图像,实验结果表明:新方案原理正确,技术可行。为新型空间遥感器的开发提供了基础理论及实践支持。     

SiO2/Si衬底上制备增强型ZnO薄膜晶体管

在NH3和O2的混合气氛下,采用激光分子束外延法(L-MBE)在SiO2/p-Si衬底上制备了氮掺杂ZnO薄膜.XRD分析表明ZnO薄膜掺入微量的氮后仍有很高的结晶质量和高度的c轴择优取向性,(0002)面摇摆曲线的半峰宽仅为1.89.在此基础上制备了以氮掺杂ZnO薄膜为沟道层、以SiO2为绝缘层的底栅式薄膜晶体管.电学测试表明该晶体管工作在n沟道增强模式,阈值电压为5.15V,电流开关比为104,电子的场迁移率达到2.66cm2/(V·s).