BST/AlGaN/GaN铁电/半导体异质结构二维电子气研究

采用自洽计算方法对BST/AlGaN/GaN铁电/半导体异质结构中二维电子气进行研究,通过计入铁电极化随电场变化的非线性关系,模拟了对该异质结构进行"极化/退极化"(加负/正偏压)后,由铁电极化偶极子翻转导致的二维电子气浓度的变化情况。当对BST/AlGaN/GaN异质结构进行"极化"后,BST极化偶极子部分反转使得BST/AlGaN界面处感生高浓度负极化电荷,对二维电子气产生耗尽作用,而由于极化钉扎作用,此时BST的平均极化方向仍与Al-GaN中极化方向相同。当对异质结构进行"退极化"后,BST极化偶极子排列与AlGaN中极化方向相同,二维电子气浓度增加。随AlGaN势垒层厚度减小,BST极化对二维电子气的调制作用增强。另外,通过C-V测量方法对BST/AlGaN/GaN样品进行小范围电压扫描发现C-V曲线呈逆时针滞回方向,证实了铁电体极化对二维电子气的调制作用。

中科院化学所在制备具有“半导体-半导体异质结构”的纳米材料方面取得重要研究进展

在国家自然科学基金委、科技部以及中科院的资助下，中科院化学所胶体、界面与化学热力学院重点实验室高明远课题组在具有特殊结构和形貌的纳米材料的合成发面开展了系列研究工作。

半导体异质结构纳米材料新进展

中科院化学所胶体、界面与化学热力学院重点实验室高明远课题组与国家纳米中心的唐智勇教授及北京交通大学光电子技术研究所联合发表了纳米尺寸的Cu2S-In2S3异质结构材料的制备与形貌控制机理研究论文（J．Am．Chem．Soc．，2008，130，13152-13161）。他们证明了导体硫化铜纳米颗粒可以催化硫化铟纳米晶体的生长，形成具有“半导体一半导体异质结构”的纳米材料，而类似的催化作用之前只在金属类纳米颗粒中被观察发现。

异质结构复合半导体光催化性能研究

半导体光催化技术是解决环境和能源等问题的有效途径之一。但传统的半导体催化剂存在禁带宽度较大,太阳能利用率较低,反应速率慢。通过半导体-半导体复合构造异质结构光催化剂是实现这一目的的有效手段。研究发现,异质结构的存在,可有效降低光生电子与光生空穴复合效率,提高光催化性能。结果表明,通过改变晶粒尺寸、离子掺杂、表面敏化与外场耦合等办法,可进一步提高光催化效率。

构筑先进二维异质结构Ag/WO3-x用于提升光电转化效率（英文）

等离子体激元诱导的光电化学反应被认为是太阳能转换的有效的替代方案。寻找具有增强的光吸收以及更长载流子寿命的高效光催化剂对于提高太阳能的转换效率至关重要,但其制备却具有挑战性。我们制备了Ag纳米颗粒均匀负载的二维(2D)无定形三氧化钨(a-WO3-x),并对其进行退火处理,所获得的纳米异质结用作光电极材料具有高效的光电转化效率,并且其光氧化降解性能也显著提升。该光电阳极的高光电催化(PEC)性能归因于等离子体金属Ag纳米颗粒的局部表面等离子共振(LSPR)效应能够增强体系的光吸收和热电子转移。此外,局部结晶-非晶界面的构筑可以进一步提高光生电子-空穴对的分离效率并增加体系的导电性。

异质谷间转移电子器件的Monte Carlo模拟研究

使用量子阱能带混合隧穿共振理论和ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟计算研究了异质谷间转移电子器件中的双能谷电子注入、两种谷间转移电子的相互作用、有源层电场分布及异质结电压的触发功能．首次发现了ＧａＡｓ器件中的三能谷谷间电子转移．算得的二极管伏安特性和实验测量结果相吻合．用所得的电场结构图和三能谷电子分布图证明强场畴能直接在阴极端触发，消除了耿氏有源层中的死区．由此说明了器件振荡频率下降和振荡效率升高的特性．

GaAs/AlAs异质谷间转移电子器件动态工作模式的模拟研究

使用量子阱能带混合隧穿共振理论及MonteCarlo模拟方法计算了GaAs／AlAs异质谷间转移电子器件的静态和动态工作特性．发现有源层中的电场及Г、X和L三能谷的电子布居基本上可分为强场立能谷区和弱场耿氏区两部分．控制掺杂接日的浓度能调制这两区域的相对大小，控制两种谷间转移电子效应的相互作用，从而改变器件的静态和动态性能动态模拟给出了器件的新射频工作模式：上能谷电子区的宽度调制和低场耿氏区电场的上下浮动．运用这一工作模式解释了器件的各类新工作特性。

硅基纳米金属光刻蚀结构的侧向光伏效应

研究目的是探索半导体异质结构下的新型光电效应,为位置灵敏传感器的设计提供新思路.利用磁控溅射镀膜技术在P型硅基衬底上生长N型Cr金属薄膜,从而得到Cr/SiO/Si的硅基纳米金属异质结构.使用纳米光刻蚀技术在金属层上按照设计的条纹图形进行光刻蚀加工,得到硅基纳米金属光刻蚀结构.在对结构进行I-V特性测量的过程中发现侧向光伏效应.使用635nm,功率5mW激光器时,其侧向光伏效应的最大灵敏度为4.844mV·mm-1,并且线性度较好.

半导体与微电子技术 半导体物理

Y2000-62078-269 0007479电子和空穴的简单迁移率模型=A simple mobilitymodel for electrons and holes[会,英]/Takara,I.

柱对称超晶格中电子能谱特征探讨

建立了柱对称超晶格异质结构中电子运动满足的薛定愕方程，采用微扰法推导出电子能谱的色散关系；证明了技状超晶格中电子能话存在着容许带和禁带的交错；讨论了共轴异质层厚度以及异质系统核心半径对电子能谱的影响．

三氧化钨／氧化银复合材料的水热法合成及其光催化降解性能研究

染料污染是水污染中最严重的问题之一,吸引了很多科学家的关注.人们尝试了很多方法去解决该问题,如化学氧化法、物理吸附法、光催化降解法和生物降解法等.与其他几种方法相比,光催化法有着低能耗、环保以及高效等优势.三氧化钨是常见的半导体材料,具有独特的光学性能,近年来受到了广泛的研究.本文以钨酸钠和硫脲为前驱体,通过水热法制备了三氧化钨/氧化银(WO_3/Ag_2O)复合材料,并用光催化降解亚甲基蓝来分析其光催化性能.通过X射线光电子能谱、X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、紫外可见吸收光谱等表征手段对样品的形貌、晶格结构和光催化的性能进行表征.氧化银的带宽为1.2 e V,对可见光很敏感,三氧化钨和氧化银的复合使材料在可见光下的光催化活性显著增强,在可见光下对亚甲基蓝染料的光降解率可以达到98%.实验结果表明,复合材料中的三氧化钨纳米棒为六方相,其平均直径约为200 nm,平均长度约为4μm.而复合材料中的氧化银纳米颗粒为六方相,附着在氧化钨纳米棒的表面,平均晶粒尺寸为20 nm.氧化银的存在为复合材料提供了更多的反应活性位点.相较于单一组分,复合材料在可见光下的光吸收度更高,这说明三氧化钨和氧化银的复合改变了材料的能带结构.研究发现,三氧化钨和氧化银之间形成的异质结构是其优良光催化性能的来源.此外,三氧化钨和氧化银复合材料还具有良好的催化稳定性和化学稳定性.本文结果表明,可以通过给宽带隙的半导体材料复合一些带隙合适的金属氧化物以提升其光催化活性.

人类智力的第一次飞跃——2000年诺贝尔物理奖成果简介

简介了集成电路、半导体异质结构的发明。

创新人才培养、科学研究与现实应用——访俄罗斯科学院副院长阿尔费罗夫院士

若列斯·伊·阿尔费罗夫(Zhores Ivanovich Alferov),俄罗斯人,诺贝尔物理学奖得主,俄罗斯科学院院士、副院长。阿尔费罗夫于1930年3月15日出生于白俄罗斯的维捷布斯克,1970年在俄罗斯圣彼得堡约飞物理技术研究所获博士学位,并从1987年开始任约飞物理技术研究所所长。自1962年起,他致力于Ⅲ-Ⅴ族半导体异质结构领域的研究。他对于物理学和Ⅲ-Ⅴ族半导体异质结构技术做出了杰出贡献,现代异质结构物理学和电子学因此而创立。由于他在这方面所取得的成就,而获得了前苏联、俄罗斯及国际许多奖项和荣誉会员称号,并且同赫伯特·克勒默与杰克·基尔三人共同获得了2000年的诺贝尔物理学奖。从2007年起,阿尔费罗夫院士受聘为北京邮电大学通信与网络核心技术学科创新引智基地(即"111"基地)的学术大师。2010年3月,北京邮电大学又成立了以阿尔费罗夫院士名字命名的"若列斯·伊·阿尔费罗夫信息光电子学与纳异质结构中俄联合实验室",由阿尔费罗夫院士亲自担任主任。其使命是发挥两校业已存在的互补性学术优势,创建更好的国际化研究环境和双赢合作模式,在信息光电子学与纳异质结构领域为世界科学技术的发展作出更多的贡献,同时为中俄两国之间战略合作关系的长远发展创建窗口、搭建桥梁。在阿尔费罗夫院士来华进行教学和开展联合科研之际,本刊就杰出创新人才培养的关键因素、俄罗斯教育科研在新时期面临的挑战、科学研究与现实应用的结合、中俄两国教育科研交流与合作等话题,对他进行了专访。本次采访得到了国家留学基金委副秘书长杨新育女士、北京邮电大学副校长任晓敏教授(信息光子学与光通信国家重点实验室主任、上述阿尔费罗夫中俄联合实验室执行主任)等人的大力支持和帮助。

克勒默：喜欢冒险的科学家

每一位读者大概已对超市收银员手里读取商品条形码的机器司空见惯。此外，我们在熟练地使用CD机听唱片，使用激光打印机很方便地打印文件的时候，都已经忘了这些东西什么时候开始改变了我们的生活。自然，对于这些东西是怎么搞出来的，谁搞出来的，就更是很少有人去关心了。

关于非线性光学材料的一个新视角

“多量子阱半导体异质结构”已经通过人工方式生成，它们能产生有用的非线性光反应，远远超过传统非线性光学材料所产生的反应。但它们的应用范围受到几何限制，因为它们要求入射光垂直于半导体层被偏振。现在，Jongwon Lee等人通过将一个等离子激元元表面耦合到半导体异质结构上发现，这种几何限制可以被除去，从而消除了这些非线性光学元件在使用上所受到的取向限制。

阿耳费罗夫（Alferof，Zhores I，1930-）俄国物理学家（Physicist，Russia）

阿耳费罗夫主要从事半导体异质结构方面的研究工作，因而导致异质结晶体管、发光二极管和双异质结半导体激光器的发明。异质结晶体管的工作频率比普通晶体管高100倍，噪声小，适合做微波晶体管、高速开关管和光电晶体管。阿耳费罗夫因这方面的成就，与克勒默（Kroemer）分享Y2000年诺贝尔物理学奖。他曾来我国访问，并被南京大学聘为名誉教授。