偏振差分反射光谱研究半导体材料的平面内光学各向异性

介绍了偏振差分反射光谱的原理,并结合半导体材料平面内光学各向异性的来源,总结了偏振差分反射光谱作为一种重要的表面、界面分析技术在半导体材料研究中的应用,并分析指出其在Si基材料电光改性研究中将会起到重要作用。

半导体信息功能材料与器件的研究新进展

首先简要地介绍了作为现代信息社会基础的半导体材料和器件极其重要的地位,进而回顾了近年来半导体光电信息功能材料,包括半导体微电子、光电子材料,宽带隙半导体材料,自旋电子材料和有机光电子材料等的研究进展,最后对半导体信息功能材料的发展趋势做了评述。

半导体光电信息功能材料的研究进展

半导体信息功能材料和器件是信息科学技术发展的先导和基础,多种技术与材料的进展使之在通信、汽车、航空、航天、石油开采以及国防等方面的应用前景更加广泛,而且光纤通信、移动通信和数字化信息网络技术已成为信息技术发展的大趋势。

半导体光电信息功能材料的研究进展

历史发展表明，半导体信息功能材料和器件是信息科学技术发展的先导和基础。20世纪40年代末50年代初，晶体管的发明、硅单晶材料和硅集成电路（ICS）的研制成功、导致了电子工业大革命。20世纪60～70年代，光导纤维材料和以砷化镓（GaAs）为基的半导体激光器的发明，超晶格、量子阱微结构材料和高速器件的研制成功，使人类进入到光纤通信、移动通信和高速、

MPCVD生长半导体金刚石材料的研究现状

简要介绍了半导体金刚石材料优异的电学和光学性质、主要制备方法以及采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术在制备高质量半导体金刚石材料方面的优势。重点就MPCVD技术在半导体金刚石材料的高速率生长、大尺寸生长、高质量生长以及电学掺杂等四个方面的研究现状进行了详细总结。详细探讨了目前半导体金刚石材料在大尺寸单晶金刚石衬底制备、高质量单晶金刚石外延层生长以及金刚石电学掺杂等方面还存在的一些基本问题。指出在大面积单晶金刚石衬底还没有实现突破的情况下,半导体金刚石材料和器件结构的生长模式。

金刚石半导体材料和器件的研究现状

简述了金刚石半导体材料的主要制备方法,以及掺杂技术及其在器件制备中应用的研究现状。重点介绍了微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法制备高质量金刚石的优势以及在生长速率、晶体尺寸和晶体质量等方面的研究进展及阻碍因素,并探讨了实现金刚石大尺寸高质量生长的方法。通过对金刚石进行掺杂,可使其呈现p型和n型导电。总结了金刚石p型、n型掺杂及共掺杂的研究现状,并分析了金刚石在掺杂过程中出现的问题,探讨了p型掺杂和n型掺杂的研究方向。最后给出了金刚石在电力电子器件、探测器和场发射器件中的应用现状,并对金刚石的未来发展方向作出了展望。

磁性半导体Gd_xSi_(1-x)的XPS研究

采用离子束技术 ,在n型硅基片上注入稀土元素钆 ,制备了磁性 /非磁性p n结。本文中使用的XPS对制备的样品进行测试 ,利用Origin 7 0提供的PFM工具进行研究 ,O1s束缚能介于金属氧化物和SiO2 中O1s的束缚能之间 ,Si2p的XPS谱分裂为两个峰 ,其中一个是单质Si的 ,另一个介于单质Si和硅化物之间 ,Gd4d的束缚能介于金属钆和氧化钆中的Gd4d之间 。

半导体材料的微重力生长

空间微重力环境提供了一个独特平台,以改进地面材料性能、深入理解被地面重力掩盖的晶体生长现象。半导体空间材料科学的主要进展有:(1)基于对组分均匀的完美半导体的追求,人们对于晶体生长机理,特别是对流、溶质传输及组分分凝的相互作用,有了更加深入的理解;(2)基于空间实验结果,人们澄清了非接触Bridgman生长的内在机理,并将之用于指导空间及地面实验;(3)提出了新的微重力晶体生长技术并成功用于组分均匀半导体合金材料的制备。回顾了以上方面的研究进展,并对半导体空间材料科学的未来挑战进行了展望。

自组装半导体量子点的电子学性质研究进展

自组装半导体量子点是人工设计、生长的一种具有量子尺寸效应、量子干涉效应、表面效应、量子隧穿和Coulumb阻塞效应以及非线性光学效应的新型功能材料.由于其具有晶体缺陷少、材料制备工艺相对简单等优点而在未来纳米电子器件的研制中有重要的应用价值.本文按照纵向输运、横向输运、电荷存储的顺序,扼要评述了自组装半导体量子点电子学性质的最新研究进展,并对目前存在的问题和发展前景作了分析.

铁磁/半导体异质结材料MnSb/Si的物理气相沉积生长

采用一种新的生长铁磁 /半导体异质结材料的方法——物理气相沉积方法生长了一种铁磁 /半导体异质结材料 Mn Sb/Si.对所获得的样品进行特征 X射线能谱分析表明 Mn和 Sb在 Si衬底上的沉积速率相近 ,它们的原子百分数之比接近 1∶ 1.X射线衍射分析发现薄膜中形成了 Mn Sb相 ,样品在室温下测出磁滞回线也从侧面验证了存在 Mn Sb相 .用原子力显微镜对样品的表面进行观察 ,发现 Mn Sb呈有规则形状的小晶粒状 ,晶粒大小比较均匀 ,尺寸大多数在 5 0 0 nm左右 .

自组装半导体量子点在纳米电子器件中的应用

随着微电子工艺逐渐逼近其物理极限,具有量子特性的纳米电子器件的研制被提上日程。自组装半导体量子点由于缺陷少、生长技术成熟和具有δ函数形式的能态密度等优点而被广泛用于纳米电子器件制备中。本文按纵向输运器件、横向输运器件的分类扼要评述了该领域的最新进展,并对待解决的问题和发展前景作了分析。

半导体照明将触发照明光源的革命

半导体白光照明具有重要的经济和社会意义,已成为国际上新一轮高技术竞争的一个焦点。抓住机遇,加快研究开发和产业化的步伐,才能确保在激烈的国际竞争中占有一席之地。

二次退火制备Ⅲ-Ⅴ族半导体量子点

利用离子注入法在一块Si(001)衬底上注入了In+和As+,注入能量分别为210keV,150keV,注入剂量6.2×1016cm-2,8.6×1016cm-2,另一块Si(001)衬底上注入Ga+和Sb+,注入能量分别为140keV,220keV,注入剂量分别为8.2×1016cm-2,6.2×1016cm-2,然后对样品分别经过一次退火和二次退火处理制备出了Si基量子点材料。用透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察了退火后量子点截面像,用PL探测量子点的光致发光谱,发现经二次退火生长的量子点微晶格结构和Si衬底损伤的修复均明显优于一次退火。

1.3μm半导体量子点激光器的研究进展

由于半导体量子点具有很强的三维量子限制效应,量子点(QD)激光器展现出低阈值电流、高调制速率、高温度稳定、低线宽增强因子和高抗反射等优异性能,有望在未来高速光通信及高速光互连等领域有重要的应用。同时,量子点结构具有对位错不敏感的特性,使得量子点激光器成为实现硅光集成所迫切需求的高效光源强有力候选者。先简要综述1.3μm半导体量子点激光器的研究进展,再着重介绍GaAs基量子点激光器在阈值电流密度、温度稳定性、调制速率和抗反射特性等方面展示出的优异特性,最后对在切斜Si衬底和Si(001)衬底上直接外延生长的量子点激光器进行介绍。

Ⅲ-Ⅴ族半导体微重力生长研究进展

空间微重力环境为理解被地面重力场掩盖的晶体生长现象与规律、探索新的晶体制备工艺提供了独一无二的平台.我国学者在过去的30多年里进行了Ⅲ-Ⅴ族半导体晶体的空间生长研究,主要进展有:在微重力条件下得到了器件级的半绝缘GaAs,基于其制备的低噪声场效应晶体管和模拟开关集成电路性能明显超过地基器件;通过抑制熔体静压力的作用,实现了GaSb及InSb两种材料的非接触Bridgman生长,并大幅降低了材料的位错密度;深入研究了浮力对流、Marangoni对流及旋转磁场驱动的强制对流对组分微观偏析的影响规律;将垂直梯度凝固法应用于半导体合金生长,获得了组分均匀分布的GaInSb材料.本综述回顾了以上方面的研究进展,并对半导体空间材料科学的未来挑战进行了展望.

T-ZnOw高分子复合材料逾渗行为的模拟与研究

从T-ZnOw独特的空间结构出发,建立了T-ZnOw高分子复合材料的新型三维点阵模型,利用Monte Carlo方法对该系统的逾渗导通行为进行了模拟,得到点阵逾渗阈值为23.2%。结合实际计算获得了T-ZnOw的临界掺入比例,与文献报道的结果基本吻合。计算表明临界掺入比例主要取决于T-ZnOw的长径比,并与晶须尺寸以及复合材料制备工艺有关。

通信波段半导体分布反馈激光器

半导体分布反馈(DFB)激光器以其卓越的光谱特性、调制特性以及低成本、可量产优势已经成为光纤通信、空间光通信中的重要光源,并将在5G、数据中心、激光雷达以及微波光子学等应用中发挥不可替代的作用。针对通信波段半导体DFB激光器的不同应用需求及特征展开综述,分别就直接调制DFB激光器、大功率DFB激光器以及低噪声(窄线宽及低相对强度噪声)DFB激光器的设计原理、优化方法及进展进行了整理、评述与展望。

1.55-μm大功率高速直调半导体激光器阵列

提出一种基于AlGaInAs材料的1.55-μm波段的大功率、高速直调分布反馈(DFB)激光器阵列。采用具有良好温度特性和高微分增益的AlGaInAs材料作为量子阱和波导层以实现大功率与高带宽的输出;引入稀释波导结构来减小有源区内部损耗,同时降低远场发散角;采用悬浮光栅并优化耦合系数以实现大注入电流下的单模稳定工作。最终实现了1.5-μm波段5波长的大功率直调激光器阵列,阵列波长间隔约为5 nm,室温连续波(CW)工作时各通道输出光功率均大于100 mW,单通道最大输出光功率为160 mW,500 mA工作电流范围内边模抑制比大于55 dB,小信号调制带宽可达7 GHz,激光器最小线宽为520 kHz,相对强度噪声低于-145 dB/Hz。

气-液-固法在半导体纳米线生长中的应用

气-液-固法(VLS)是目前生长各种准一维纳米结构的主要工艺技术。本文首先介绍了VLS的生长原理,然后以生长机制为主线,着重评论了近3-5年内它在ZnO、GaN、Si以及SiC等纳米线及其阵列合成中应用的某些新进展。最后提出了改进VLS方法的几项措施,并展望了它的今后发展趋势。