GaP_(1-x)N_x混晶中新束缚态的研究

利用变温光致发光(PL)谱及时间衰退发光谱研究了一系列CaP_(1-x)N_x混晶的光学性质。GaP_(1_x)N_x混晶的PL谱从低组分的NN对束缚激子及其声子伴线到高组分杂质带发光的特征,表现出明显的带降降低的趋势。测量结果显示,在组分x≥0.24％的样品的发光谱中NN_1能量之下已经开始出现几个新的束缚态,对其激活能的拟合及对时间衰退发光谱的分析表明,新的束缚态一方面仍保留有N束缚激子的性质,另一方面又表现出有别于NN对束缚激子的发光机制。说明新的束缚态有可能由新的N原子组成(如NNN原子)或与NN对束缚激子存在着某种相互作用。

间接耦合光电探测结构光致负阻效应的物理模型

系统地报道和探讨了在研究间接耦合光电探测结构光致负阻特性中所发现的一系列实验现象．在对这些实验现象综合分析的基础之上，提出了一种由一横向ＰＮＰＮ四重结构与一纵向ＮＰＮ管相互作用所产生的负阻效应的新模型．利用负阻峰域载流子特殊的输运机制，设计和研制出了上升、下降时间均为２ｎｓ左右，内部电流增益大于３０倍的硅光电探测单元器件．

一种间接耦合光电探测器件响应速度的奇异性

我们在一种间接耦合光电探测器中发现的光致负阻呈“N”型”(图1),它实质上是一种三端电压控制型负阻。

GaP_(1-x)N_x混晶(x=0.24%～3.1%)发光复合机制的研究

利用变温光致发光(PL)谱研究了一系列GaP1-xNx混晶的发光复合机制.GaP1-xNx混晶的PL谱从低组分的NN对束缚激子及其声子伴线到高组分杂质带发光的特征,表现出明显的带隙降低的趋势.测量结果显示,在组分x≥0.24%的样品的发光谱中NN1能量之下已经开始出现几个新的束缚态,在低组分的混晶中,只存在一种激活能,仍然保持有束缚激子的特征;而在高组分样品(x≥0.81%)中存在两种激活能.高组分样品一方面仍保留有束缚激子的特征,另一方面也表现出新的发光机制.

Exciton-Phonon Coupling of NN_3 Center in Heavily Nitrogen Doped GaP

Under heavy nitrogen doping,due to the “concentration quenching” effect,the full spectrum of the NN 3 center is revealed without the interference from the spectra of other higher energy centers.This investigation offers a direct proof for that all the phonon replicas are the phonon sidebands governed by the Huang Rhys’ multiphonon optical transition theory.

光致负阻双极型光电三极管2×8阵列设计

探讨并分析具有光致负阻特性的双极型硅光电三极管阵列中各单元器件设置偏流隔离电阻的必要性。给出了２×８阵列整体设计的初步方案及试验结果。

水热合成BaTiO_3薄膜及其微观结构分析

利用水热反应，成功地在１６０℃的低温下，直接在蒸钛硅衬底表面合成了多晶ＢａＴｉＯ３薄膜。扫描电镜（ＳＥＭ）观察发现薄膜的组织结构均匀、致密、平均晶粒尺寸约１００ｎｍ．对比快速热退火（ＲＴＡ）前后薄膜的扩展电阻深度分布、ＳＥＭ形貌象和Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）谱发现：薄膜吕多层结构，退火前为立方ＢａＴｉＯ３／非晶ＢａＴｉＯ３－ｘ／Ｔ／Ｓｉ．退火后变为四方ＢａＴｉＯ３／Ｔｉ／Ｓｉ。

光致负阻器件的振荡特性

通过对光致负阻器件的进一步研究,我们发现利用光脉冲可以方便地控制这种器件输出的振荡波形的个数。另外,输出振荡波形还可以通过在适当的电偏置之后加较弱的入射光或完全由电注入而获得,这就为此器件的应用提供了广阔前景。

高剂量N^＋注入碳膜形成氮化碳CNx的研究

研究了利用高剂量的Ｎ＋注入碳膜形成氮化碳ＣＮｘ的可能性。对这种新材料进行了傅里叶变换红外吸收光谱、Ｘ射线光电子能谱、Ｘ射线衍射和薄膜的维氏显微硬度等测量。结果表明，在１００ｋｅＶ高剂量Ｎ＋注入碳膜过程中形成了含有碳氮共价键成分的ＣＮｘ化合物。

GaP_(1-x)N_x混晶的光致发光谱

通过 Ga P1 - x Nx( x=0 .0 5 %～ 3.1%)混晶的低温光致发光 ( PL )谱 ,探讨了 N在不同组分 Ga Nx P1 - x混晶的发光特性中所起的作用 .在低组分 ( x =0 .0 5 %～ 0 .81%)下 ,Ga Nx P1 - x的 PL谱由 NNi 对及其声子伴线的发光组成 ;在高组分 ( x≥ 1.3%)下 ,NNi 对之间相互作用形成的与 N有关的杂质带导致了 Ga Nx P1 - x混晶的带隙降低 .同时 ,在 x=0 .12 %的 Ga Nx P1 - x中 ,得到了清晰的 NN3 零声子线及其声子伴线 ,从而直接证实了 NN3具有与孤立 N中心完全相似的声子伴线 .

GaP_(1-x)N_x混晶的喇曼散射谱

在室温下测试了 Ga P1 - x Nx(x=0 .0 5 %～ 3.1% )混晶的喇曼散射谱 .在一级喇曼散射谱中观测到了 Ga P的L O(Γ)模和强度较弱的禁戒 TO(Γ )模以及 N的局域模 (495 cm- 3) .在 N组分较高的一组样品 (x=1.3%～ 3.1% )中 ,还观察到了位于 Ga P的 L O(Γ)模和 TO(Γ)模之间的由 N导致的 L O(N)模的喇曼频移 (387cm- 1 ) ,其强度随着N浓度的增加而增强 .在二级喇曼散射谱中 ,除了观测到布里渊区中心的声子散射峰 2 L O(Γ )外 ,还观测到了布里渊区边界的声子散射峰 2 L O(L )、2 TO(X)以及 L O(L ) +TO(X) .且边界散射峰的强度比中心散射峰更强 .另外在组分 x=0 .6 %和 x=0 .81%的样品中 ,还得到了诸如来自不同 NNi 对或 N原子簇团的局域模和由 N导致的新的散射峰 .

Direct Observation of NN Pairs Transfer in GaP1-xNx （x=0.12%）

Time-resolved photoluminescence （TRPL） was applied to investigate the transient process in GaP1-xNx （x = 0.12%） alloy. The filling, transferring and decay processes among nitrogen pairs are directly observed. The NN4 pair, either not present or only a small obscure peak under a proper excitation condition in the steady-state photoluminescence spectrum, is well resolved by TRPL.

β－C_3N_4──一种新型的超硬材料

对于一种硬度可能超过金刚石的新型超硬材料β－Ｃ３Ｎ４的研究已经成为国际上材料科学研究的一个热点；文章综述了目前国际上研究β－Ｃ＿３Ｎ＿４材料的现状及所取得的一些进展。

氮离子注入金刚石薄膜的研究

采用Raman光谱、四探针法、X射线衍射(XRD)、Rutherford背散射谱(RBS)、Fourier变换红外吸收光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等手段研究了不同能量不同剂量的N^+注入对CVD金刚石膜的结构和电学性质的影响.

Pb（Zr_（0．52）Ti_（0．48））O_3铁电薄膜的脉冲准分子激光沉积

用ＡｒＦ脉冲准分子激光在ＳＯＩ和Ｐｔ／ＳＯＩ衬底上沉积了Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ＿３铁电薄膜，并用快速退火进行热处理。ｘ射线衍射、卢瑟辐背散射等分析表明：所结晶的薄膜是以（１００）和（１１０）为主要取向的多晶膜，且结晶情况与热处理温度和时间密切相关；ＰＺＴ薄膜呈现铁电性，其剩余极化Ｐｒ＝１５μｃ／ｃｍ￣２，矫顽电场Ｅｃ＝５０ｋＶ／ｃｍ；并且具有较高的介电常数和较高的电阻率。

SrTiO_3（110）上水热法外延生长PbTiO_3薄膜

利用低温水热合成工艺，在一定浓度比的Ｐｂ（ＮＯ）＿３，ＴｉＣｌ＿４的混合强碱性水溶液中，和在（１２０℃，０．２５ＭＰａ）的水热反应条件下，首次成功地在ＳｒＴｉＯ＿３（１１０）单晶衬底上生长出具有（１１０）面织构的ＰｂＴｉＯ＿３外延薄膜。Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ背散射／沟道（ＲＢＳ／Ｃ）分析表明薄膜外延质量较高，沟道最低产额（Ｘ＿（ｍｉｎ））达０．４２。

ArF准分子激光立方氮化硼薄膜的制备

采用ＡｒＦ准分子脉冲激光沉积方法（ＰＬＤ），以六方氮化硼（ｈ－ＢＮ）作靶在Ｓｉ（１００）衬底上制备氮化硼薄膜。ＸＲＤ及ＦＴＩＲ透射谱测量表明生成的氮化硼薄膜是含有少量六方氮化硼结构的立方氮化硼（Ｃ－ＢＮ）．ＡＥＳ测量表明不同条件下生成的薄膜中Ｎ与Ｂ的相对含量是不同的，最大比例近乎为１：１，薄膜的维氏显微硬度ＨＶ最大值为１５８０ｋｇ／ｍｍ２。

新型超硬材料氮化碳CN_x的离子束合成的研究

报道了利用100Kev高剂量N^+在不同的温度条件下注入C膜合成新型超硬材料β-C_3N_4的新结果.对这种新材料进行了X射线光电子能谱,Fourier变换红外光谱、Raman光谱、剖面透射电子显微镜、Rutherford背散射谱、X射线衍射及Vickers显微硬度等测量.结果表明利用100Kev高剂量N^+注入C膜成功地合成了埋层氮化碳CN_(?)膜中C≡N共价键的形成导致膜的硬度明显提高.最后利用Implantation of Reactive Ions into Silicon (IRIS)计算程序模拟了相同条件的N^+注入C膜合成埋层β-C_3N_4的形成过程,结果与实验符合较好.