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Volume 8, Issue 1, Jan 1987

    CONTENTS

  • 超晶格中空穴子带的理论

    汤蕙, 黄昆

    Chin. J. Semicond.  1987, 8(1): 1

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    一般半导体超晶格(如GaAs-Al_xGa_(1-x)As)中的空穴在垂直于界面方向(z 方向)的运动与XY面内的运动不是相互独立的,因此空穴子带具有复杂的性质.本文在Luttinger-Kohn有效质量理论基础上,提出一种计算空穴子带的方法.它实质上就是以L-K有效质量方程的轻重空穴本征解为基,按超晶格倒格矢展开,直接解久期方程的方法.采用这种方法不需要作各向同性化等简化假设,而计算收敛又很快,倒格矢只要计算到三、四级已可达到适当的精度.文中报道了具体计算结果,包括最低几个子带的色散曲线(包括各向异性).典型的波函数,并着重指出空穴子带如何区别于一般习惯的若干有关子带的概念,如轻重空穴子带的区分等.

  • 离化吉布斯自由能是远比离化焓为好的表征深能级在禁带中位置的参量

    陈开茅, 秦国刚

    Chin. J. Semicond.  1987, 8(1): 11

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    通常用各种结谱方法求得的深能级激活能实际上是在测量温度范围内的平均离化焓.本文通过对作者最近观测到的两个硅中与铜有关的深能级E_1和E_2以及硅中金受主能级的仔细分析,指出它们的离化吉布斯自由能与离化焓之间存在显著的差别,如果用离化焓来表征它们在禁带中的位置,是不精确的,特别是对于硅中与铜有关深能级E_1这种表征还会导致物理上的错误结论.强调指出对于半导体中深能级来说,离化吉布斯自由能才能确切表征各个温度下它们在禁带中的位置.

  • 无定形硅锡合金薄膜特性的研究

    李长健, 殷永柏, 徐温元

    Chin. J. Semicond.  1987, 8(1): 20

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    用SiH_4和SnCl_4作源,用 GD工艺制备了无定形硅锡合金.随着锡含量的增加,合金膜的光学带隙和光电导率均单调下降,导电类型由N型变为P型.随着光学带隙的减小,激活能先增加后减小,室温暗电导率首先下降然后逐渐上升. 我们在a-SiSn(Cl,H)中掺入一定量的磷作为补偿.当磷的浓度达到某适当值时,合金膜的光电导率可以增加2—3个数量级,同时导电类型由P型又变为N型. 用恒定光电流法对a-SiSn(Cl,H)膜的低吸收系数区进行测量,对测量结果进行了讨论.

  • MCZ技术的研究

    周士仁, 纪彦蜀, 孔庆茂, 高元恺, 王守雨, 韩长林, 傅择国

    Chin. J. Semicond.  1987, 8(1): 26

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    本文在概述了 MCZ(Magnetic-field-applied CZ)技术的理论基础上,介绍了由作者们所研制的两种新型MCZ 硅单晶炉——“Y”形磁场和螺旋管全封闭式非线性磁场硅单晶炉,并在横向分量为1300G垂直分量为700G的“Y”形磁场中拉制出了MCZ 硅单晶.对氧含量和掺杂浓度的测量及对微观结构的初步观察表明,所设计的新型磁场单晶炉,可明显地提高硅单晶的掺杂均匀性和结构完整性.

  • GaAs中碳局域模振动红外吸收的温度依赖关系

    江德生, 宋春英, 郑捷飞, 许振嘉

    Chin. J. Semicond.  1987, 8(1): 33

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    砷化镓中C_(As)在582cm~(-1)处的局域振动模(LVM)吸收带于低温下存在精细结构,利用其中同位素效应产生的分裂谱线很锐(25K时半高宽小于0.1cm~(-1))的特点,研究了吸收谱线的频率和半高宽以及整个吸收带的积分吸收随温度的变化关系.在GaAs中,C_(As)LVM与晶格带模振动之间的非简谐耦合虽然比离子性较强的晶体中要弱,但在温度变化引起谱线发生频移和半高宽变化时,非简谐效应起了重要的作用.在一些P型和高阻样品中,C_(As)LVM吸收带的积分吸收在低温下随温度降低而反常减小,可用带负电荷的C_(As)受主中心浓度随温度降低而减少来解释,由此获得C_(As)受主消电离情况的信息.

  • 氧化铁气体传感器研究I.r-Fe_2O_3微粒制备及其气敏特性

    王弘, 曾桓兴, 沈瑜生

    Chin. J. Semicond.  1987, 8(1): 43

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    本文初步探讨了一种用作气敏材料的r-Fe_2O_3微粒的制备方法及其气敏性能,并对r-Fe_2O_3的气敏机理作了扼要的讨论.

  • 能带结构对InGaAsP半导体光增益谱的影响

    郭长志, 黄永箴

    Chin. J. Semicond.  1987, 8(1): 49

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    本文从理论上系统地研究了能带结构对InGaAsP四元半导体光增益过程的作用,着重分析对能带结构敏感的能态密度及光跃迁矩阵元在不同掺杂、不同注入和不同温度下对光增益谱的影响及其物理根源.对现行的五种理论模型的计算结果及其与实验的比较表明,以k选择为主的跃迁与考虑导带-受主间跃迁的结果相差可达一倍以上,而以k选择为主的跃迁的计算结果与实验符合较好,如采用改进能带则可进一步减小高能端吸收系数与实验的差距.

  • 硅悬键表面态的晶向关系——光电子发射研究

    邢益荣

    Chin. J. Semicond.  1987, 8(1): 61

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    利用Hel光电子发射,在以[110]为轴的Si圆柱面上研究了悬键表面态与晶向的关系.实验发现:在高指数晶面上,来自表面态的光电子发射有不同程度的增强,而谱峰的FWHM反而减小.其解释是,除了悬挂键的数目增加外,台阶Si原子的sp~3杂化轨道上的电荷重新分布,使其更加局域在悬键的方向上.这与最近表面电偶极子的研究结果[文献7]定性一致.

  • Si:Pd深能级的Xα-SW研究

    唐九耀, 唐景昌, 黄绮, 冯克安, 吴汲安

    Chin. J. Semicond.  1987, 8(1): 67

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    本文用Xα-SW法计算模拟间隙位和替代位Si:Pd的集团PdSi_(10)H_(16)和PdSi_4H_(12)的电子结构,结果表明:(1)最近阮圣央等人在实验上发现的Si:Pd的两个施主型新能级不可能简单地归因于Si晶格中的间隙位Pd,它们还与其它缺陷的存在有关;(2)Si晶格中替代位的Pd 将使体系发生Jahn-Teller 畸变,畸变可能类似于空位受主中心所经历的Td→D_(2d)→C_(2v)型畸变,这与Woodbury 等人根据EPR实验所提出的Si:Pd~-受主中心的几何模型相一致.

  • 非对称波导GaAlAs/GaAs快速边发光管的几何结构及性能

    逄永秀, 王德宁, 龚连根, 吴冠群, 潘慧珍, 吴陈周

    Chin. J. Semicond.  1987, 8(1): 76

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    本文阐述了条形几何结构对非对称波导GaAlAs/GaAs快速边发光管性能的影响,计算了五层非对称波导边发光管的输出功率和光抽取效率及它们与结构参数之间的关系,还计算了不同条宽的侧向电流分布和光场分布情况.计算与实验结果很好相符.通过合理的选择,在100mA的注入电流下获得了性能良好的发光二极管,其标准尾纤的输出功率≥60μW(最高达 220 μW),3 dB的截止频率fc≥60 MHz(最高 100 MHz).是三次群光通信和其他快速模拟传输系统较为理想的光源器件.

  • GaAs MESFET电子辐照效应的研究

    吴凤美, 赖启基, 徐岭, 龚邦瑞

    Chin. J. Semicond.  1987, 8(1): 84

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    本文研究了GaAs MESFET的12MeV电子辐照效应.在n型VPE GaAs有源层中电子辐照感生了E_1~'(E_c-0.38eV)、E_2~'(E_c-0.57eV)、E_s~'(E_c-0.74eV)缺陷.研究表明,GaAsMFSFET参数的变化主要是由于载流子去除效应.对器件载流子去除率进行了计算,其值在8-30cm~(-1)范围内.迁移率退化因子是比较小的,在室温大约为10~(-17)cm~2量级.

  • MBE GaAs/AlAs多量子阱结构的光致发光谱

    庄蔚华, 滕达, 徐仲英, 许继宗, 陈宗圭

    Chin. J. Semicond.  1987, 8(1): 90

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    用国产 MBE设备生长的不掺杂 GaAs/AlAs多量子阱(MQW)结构,在 4.2 K光荧光谱中观测到一条特殊的光谱线——I线.其半高宽为 6.5—9meV,发光较强,位于体 GaAs的带间跃迁与自由电子到C受主跃迁之间.其峰值能量随激发强度的增加移向高能端,并与激发强度的对数呈线性关系.其光强随温度的升高而减小,约在 15 K消失.

  • a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格薄膜的制备及其性质

    王志超, 刘湘娜, 何宇亮, 吴汝麟

    Chin. J. Semicond.  1987, 8(1): 94

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    本文报道了a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格薄膜的制备方法、结构以及在光学方面的量子尺寸效应.

  • 一种GaAs快速光电导开关

    李锦林, 梁东明, 张进昌

    Chin. J. Semicond.  1987, 8(1): 99

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    本文报道了一种采用掺 Cr的 GaAs高阻材料,交叉指状图形,Ni/Ge/Au金属化,浅腐蚀坑改善光电耦合效率的快速、灵敏光电导开关.在染料激光脉冲激励下,获得短于200ps的瞬态响应.根据分析,这种光电导开关的瞬态响应应远小于200 ps,适用于信号处理.

  • 平面型器件欧姆接触的衡量——圆形传输线模型外推法

    陈存礼, 徐世晖

    Chin. J. Semicond.  1987, 8(1): 102

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    本文提出一个衡量平面型器件欧姆接触的新方法——圆形传输线模型外推法.样品无需台面绝缘,只须一次合金化即能完成测试结构图形.用圆形传输线模型导出了测量接触电阻率ρ_c的表达式,以硅和砷化镓两种半导体材料进行验证,与线性传输线模型的结果一致.讨论了接触电极之下与接触电极之外薄层电阻差异的影响.

  • 过渡金属Ni,Pd,Pt硅化物/Si(111)界面的电子态

    徐永年

    Chin. J. Semicond.  1987, 8(1): 109

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    本文用薄片模型和经验的紧束缚方法给出了 Ni,Pd,Pt过渡金属硅化物/Si(111)界面电子态的理论结果.与Si-Ni,Si-Pd和Si-Pt的UPS实验结果符合较好.

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