太赫兹Si/SiGe量子级联激光器波导模拟

波导层结构设计是制备太赫兹(THz)量子级联激光器的关键问题之一.本文基于德鲁得(Drude)模型,利用时域有限差分(FDTD)法,对Si/SiGe量子级联激光器的波导层进行优化设计,从理论上对传统的递变折射率波导、单面金属波导、双面金属波导以及金属/金属硅化物波导横磁模(TM模)的模式损耗和光场限制因子进行了对比分析.结果表明,金属/金属硅化物波导不但可以减小波导损耗,而且有很高的光学限制因子,同时其工艺也比双面金属波导容易实现,为Si/SiGe太赫兹量子级联激光器波导层的设计提供了一定的理论指导.     

量子阱太阳能电池的外量子效率

通过实验比较了砷化镓量子阱太阳能电池与不含量子阱结构的普通砷化镓太阳能电池的外量子效率.结果表明,量子阱太阳能电池吸收光子的波长从870nm扩展到了1000nm.当波长小于680nm时,量子阱太阳能电池的外量子效率低于普通太阳能电池;而当波长大于于680nm时,量子阱太阳能电池的外量子效率高于普通太阳能电池.对这个现象给出了解释,并对用量子阱太阳能电池代替三结电池的中间子电池的可能性进行了讨论.     

P型张应变Si/SiGe量子阱红外探测器的能带设计

提出P型张应变Si/SiGe量子阱红外探测器(QWIP)结构,应用k·P方法计算应变Si/SiGe量子阱价带能带结构和应变SiGe合金空穴有效质量.结果表明量子阱中引入张应变使轻重空穴反转,基态为有效质量较小的轻空穴态,因此P型张应变Si/SiGe QWIP与n型QWIP相比具有更低的暗电流;而与P型压应变或无应变QWIP相比光吸收和载流子输运特性具有较好改善.在此基础上讨论了束缚态到准束缚态子带跃迁型张应变p-Si/SiGe QWIP的优化设计.     

苯为前驱体的稠环芳烃的自由基反应机理的量子化学研究

The free-radical growth mechanisms for the formation of polycyclic arenes (PCAs) were constructed based on the block unit of benzene, and were calculated by the quantum chemistry PM3 method. Two kinds of reaction paths are proposed and discussed. The calculation results show that the formation of PCAs is only controlled by the elimination of H atom from benzene, and the corresponding activation energy is 307.60 kJ•mol－1. H2 is only the ef-fluent gas in our proposed reaction mechanism, and the calculation results are in accord with the experimental facts.     

低能氦离子注入引入的量子阱混杂带隙波长蓝移

提出了采用低能氦离子注入多量子阱(MQW)材料和合适的快速退火条件,实现了MQW带隙波长的蓝移.用这种材料制作了FP腔激光器,与未注入器件相比,实现了37nm的激射波长蓝移.     

声子之间相互作用和库仑势对量子点中束缚极化子性质的影响

研究了库仑场中抛物量子点中束缚极化子的性质.采用线性组合算符和微扰法,导出了量子点中束缚极化子的基态能量.在计及电子在反冲效应中发射和吸收不同波矢的声子之间的相互作用下,研究了其对量子点中束缚极化子的基态能量的影响.数值计算表明:当考虑声子之间的相互作用时,量子点中束缚极化子的基态能量随量子点的有效受限长度的减小而迅速增大.当l0＞1.0时,必须考虑声子之间的相互作用对基态能量的影响.     

高k栅介质纳米MOSFET栅电流模型

介绍了一种纳米MOSFET(场效应管)栅电流的统一模型,该模型基于Schrodinger-Poisson方程自洽全量子数值解,特别适用于高k栅介质和多层高k栅介质纳米MOSFET.运用该方法计算了各种结构和材料高k介质的MOSFET栅极电流,并对pMOSFET和nMOSFET高k栅结构进行了分析比较.模拟得出栅极电流与实验结果符合,而得出的优化氮含量有待实验证实.     

基于SiGe量子点实现增强F-N隧穿的低压闪速存储器

提出了一种用于半导体闪速存储器单元的新的Si/SiGe量子点/隧穿氧化层/多晶硅栅多层结构,该结构可以实现增强F-N隧穿的编程和擦除机制.模拟结果表明该结构具有高速和高可靠性的优点.测试结果表明该结构的工作电压比传统NAND结构的存储器单元降低了4V.采用该结构能够实现高速、低功耗和高可靠性的半导体闪速存储器.     

AlGaN/GaN HEMT二维静态模型与模拟

考虑AlGaN/GaN材料的自发、压电极化效应和量子效应,通过泊松方程、薛定谔方程和流体力学方程组的数值自洽求解方法,对AlGaN/GaN HEMT的二维静态模型与模拟问题进行了研究,得到了器件区域的导带图、二维电子气分布、电子温度特性、直流输出和转移特性,并对模拟结果进行了分析与讨论.     

电场中束缚极化子

采用线性组合算符及幺正变换方法研究了电场对量子阱弱耦合束缚极化子的性质的影响.推导出量子阱中束缚极化子的基态能量和库仑束缚势、电场和阱宽的变化关系.数值计算结果表明,基态能量因电场和库仑束缚势的不同而不同,随电场和库仑束缚势的增大而增大,随阱宽的增大而迅速减小.