低温强磁场电子输运特性自动测试系统

本文介绍一套性能优良,功能完备的低温强磁场下电子输运特性的自动测试系统。该系统由IBM—PC微机,Solartron F081高精度数字电表,702控温仪,及自行研制的64通道独立开关信号源,测试转找线路,自制高精度恒流源,超导磁体及电源,低温恒温器组成,系统通过微机对温度、样品电流及磁场进行自动设置或扫描,同时对二块样品进行霍耳电压和磁阻电压测量、运算、作图,以得到所需的物理参数及曲线。本文还叙述如何采用低热电势机械开关消除系统感生与感应电势,使系统多路直流测试精度达2μV,以及采用动态信号测试技术实现测试实时性及提高测试效率。

化学溶液法制备的Ba_(0.9)Sr_(0.1)TiO_3薄膜的结构及光学特性研究

采用高度稀释的前驱体溶液在LaNiO3 (LNO)薄膜上沉积了Ba0 .9Sr0 .1TiO3 (BST)薄膜 .X 射线衍射分析表明BST薄膜呈高度的 (10 0 )择优取向 .原子力显微镜测量发现制备的BST薄膜具有大的晶粒尺寸 80～ 2 0 0nm .用椭偏光谱仪测量了光子能量为 0 .7～ 3.4eV范围内BST薄膜的椭偏光谱 ,用Cauchy模型描述BST薄膜的光学性质 ,获得了BST薄膜的光学常数谱和禁带宽度Eg=3.36eV .

窄禁带碲镉汞调制光谱的近期进展和前景(英文)

简要介绍了红外光调制反射谱和调制光致发光谱的最新进展,并重点比较了相对于传统实验方法在信噪比,谱分辨率和实验耗时等方面所取得的显著进展.给出了在MBE生长HgCdTe薄膜样品研究中的应用实例,显示了该技术在光谱研究窄禁带半导体带间和低维结构带内跃迁方面的应用前景.

后退火温度对溅射沉积Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3铁电薄膜结构和性能的影响

在具有Ti缓冲层的Pt(111)底电极上,用射频溅射工艺在较低的衬底温度(370℃)和纯Ar气氛中沉积Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)薄膜,沉积过程中基片架作15°摇摆以提高膜厚的均匀性。然后将样品在大气中进行5min快速热退火处理,退火温度550-680℃。用XRD、SEM分析薄膜的微结构,RT66A标准铁电测试系统测量样品的铁电和介电性能。结果表明,所沉积的Pt为(111)取向,仅当后退火温度高于580℃,沉积在Pt(111)上的PZT薄膜才能形成钙钛矿结构的铁电相,退火温度在580-600℃时结晶为(110)择优取向,退火温度高于600℃时结晶为(111)择优取向。PZT薄膜的极化强度随退火温度的升高而增加,但退火温度超过650℃时漏电流急剧上升,因此退火处理的温度对PZT薄膜的结构和性能有决定性的影响。

PbTiO_3多晶薄膜的红外光谱和声子模

采用溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）法在硅衬底上制备了ＰｂＴｉＯ３ 多晶薄膜，利用红外反射光谱测量了薄膜在室温下的声子谱，并首次观察到８ 个红外活性的声子模，分别位于８１、１５５、２０７、３００、３４４、４６０、５００ 和６２１ｃｍ － １，其中位于３００ 和４６０ｃｍ － １的两个声子模以前未曾见报道过．与单晶相比，除了位于１５５ｃｍ － １的声子模向高波数移动之外，其它的声子模均向低波数移动，并讨论了影响声子模移动的因素．

长波光导HgCdTe探测器的输运特性

测量了长波光导ＨｇＣｄＴｅ线列探测器在１．２～３００Ｋ的电阻率－温度（Ｒ－Ｔ）特性，结果表明：高性能和低性能探测元的Ｒ－Ｔ特性明显不同，前者有与正常ＨｇＣｄＴｅ材料Ｒ－Ｔ关系相似的变化规律，后者则与简并ＨｇＣｄＴｅ材料相似．

HgCdTe光导探测器的磁阻特性

测量了３个ＨｇＣｄＴｅ光导器件和一块液相外延生长ＨｇＣｄＴｅ薄膜材料的磁阻．用两种载流子模型的约化电导张量（ＲＣＴ）过程对实验数据进行了分析，拟合结果与实验值符合得很好．

高温区Hg_（1－x）Cd_xTe光导器件的温度－电阻关系

在２００～３００Ｋ范围内测量了ｎ－ＨｇＣｄＴｅ的电学参数，并推导了载流子浓度、迁移率、电阻和组分的关系表达式，所得结果与红外光谱测量数据符合．利用ＨｇＣｄＴｅ光导器件的电阻－温度特性确定组分，不需要电阻的精确值。

掺杂InGaAs/InAlAs单量子阱中电子对称态和反对称态磁输运研究

利用变温Hall测量研究了重掺杂InGaAs/InAlAs单量子阱中二维电子气 ,发现在量子阱中由于存在电子对称态和反对称态导致纵向电阻出现拍频现象。通过分析拍频节点位置 ,得到电子对称态和反对称态之间的能级间距为 4meV。此外 ,通过迁移率谱方法和多载流子拟合过程研究了不同迁移率电子的浓度和迁移率随温度的变化关系 .

化学溶液法制备PbZr_(0.5)Ti_(0.5)O_3/La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3铁电多层薄膜的结构和光学性质研究

采用金属有机化学液相沉积法在Si衬底上制备了La0 .5Sr0 .5CoO3(LSCO)导电金属氧化物薄膜 ,采用溶胶 凝胶法在LSCO导电金属氧化物薄膜上沉积了PbZr0 .5Ti0 .5O3(PZT)铁电薄膜 .X 射线测量结果表明在 70 0℃的退火温度下制备的PZT/LSCO铁电多层薄膜呈 (110 )取向的钙钛矿结构 ,谢乐公式估算铁电薄膜的晶粒尺寸为 5 0～ 80nm .原子力显微镜观察结果显示 :薄膜表面平整 ,均方根粗糙度 (RMS)小于 5nm .用拉曼光谱测量表明PZT薄膜呈拉曼活性 .椭圆偏振光谱仪用来表征薄膜在 40 0～ 170 0nm波长范围的光学性质 .用洛仑兹模型来描述PZT和LSCO薄膜的光学性质 .获得PZT和LSCO薄膜的折射率、消光系数等光学常数谱 .

表面固定电荷对Hg_(1-x)Cd_xTe光导探测器性能的影响

研究了表面固定电荷密度对ＨｇＣｄＴｅ光导探测器性能的影响，计算结果表明，表面固定电荷对器件的性能有着重要的影响，选择合适的钝化工艺，控制表面固定电荷密度。

局域在浅施主能级上的电子输运行为研究

在0.3～4.2K的温度范围,测量了5块n-Hg_(1-x)Cd_xTe(x=0.17～0.22)样品在强磁场下的横向磁阻和霍尔电阻.在4.2K以下,随温度降低,霍尔电阻与磁场的关系改变了原来的经典行为,在磁场0.4T附近逐渐出现了一个类似二维系统的霍尔平台,平台正对应SdH振荡的极小值.观察到霍尔系数振荡和SdH振荡有一个90°的相位差,且SdH振荡呈现反常的温度效应,与量子霍尔效应中的弱耗散性电流很相似.用类氢施主和无序引起的局域能级上存在准迁移率边的模型能很好地解释实验结果.

Hg_(1-x)Cd_xTe探测器表面积累层的磁输运特性

利用WKB近似对Hg1-xCdTe探测器表面积累层二维电子气的色散关系进行了计算，获得了不同表面电子浓度下，各子带的电子浓度、能级位置和有效质量．考虑了能带的非抛物性，由SdH振荡获得的结果与理论符合的很好．

低补偿度n－Hg_（1－x）Cd_xTe的弱局域效应

本文在多次实验中选择的低补偿度ｎ－Ｈｇ１—ｘＣｄｘＴｅ样品上测量了０—１０ｍＴ弱磁场范围的横向磁阻和纵向磁阻，观测到了三维电子系统中弱局域导致的负磁阻修正效应．初步讨论了样品尺寸、磁场与电流的相对取向以及温度对弱局域效应的影响．

L^3He温度下碲镉汞量子输运特性

在0.3～4.2K温度范围,观察到N-型碲镉汞的磁场诱发的金属-绝缘体转变,报道了纵向磁阻在很低的磁场下激活.讨论了纵向磁阻和横向磁阻的各向异性和反常“霍尔系数下凹”区的行为.

注铒a-SiO_x∶H中Er^(3+)发光与薄膜微观结构的关系

采用光致发光 (PL )谱和傅里叶变换红外 (FTIR)谱研究了掺铒 a- Si Ox∶ H(a- Si Ox∶ H〈 Er〉)薄膜在不同退火温度下光学性质和微观结构的变化 .PL 谱的测量结果表明 :薄膜在 1.5 4 μm的 Er3+发光和 75 0 nm处的可见发光随退火温度有相同的变化趋势 ,这种变化和薄膜在退火过程中微观结构的变化有着密切关系 .FTIR谱的分析表明 :a- Si Ox∶ H薄膜是一种两相结构 ,富硅相镶嵌在富氧相中 .两者的成分可近似用 a- Si Ox≈ 0 .3∶ H和 a- Si Ox≈ 1 .5∶ H表示 ,前者性质接近于氢化非晶硅 (a- Si∶ H ) ,后者性质接近于 a- Si O2 .富硅相在退火中的变化对 Er3+ 的发光强度有重要影响 .

改进溶胶-凝胶法制备PZT50/50铁电薄膜

采用改进的溶胶凝胶法在Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ衬底上制备了ＰＺＴ５０／５０铁电薄膜，用Ｘ射线衍射表征了薄膜的物相，用原子力显微镜（ＡＦＭ）表征薄膜的微观形貌，用ＲＴ６６Ａ测量了薄膜的铁电特性，获得了具有优良的铁电性能的晶粒尺寸为１００ｎｍ的ＰＺＴ５０／５０铁电薄膜，在２０Ｖ电压下，Ｐｒ＝３１．８３μＣ／ｃｍ２。

Al_xGa_(1-x)N/GaN调制掺杂异质结能带分裂特性

通过低温强磁场下的磁输运实验 ,研究了AlxGa1 -xN/GaN调制掺杂异质结构二维电子气 ( 2DEG)的能带分裂性质。1.4K温度下测量的磁阻曲线当磁场强度大于 5 .4T时观察到的明显对应于第一子带的自旋分裂现象。用Dingle作图法得到本样品τq 的大小为 0 17ps。结果表明 ,本实验所用的调制掺杂Al0 .2 2 Ga0 .78N/GaN异质结构具有较大的有效g因子g 。用高 2DEG浓度导致的交换相互作用加强解释了g 增强效应。在磁阻测量中改变磁场方向 ,自旋分裂现象表现出各向异性。用异质结构界面处强的极化电场解释了自旋分裂的各向异性。

Hg_(1-x)Cd_xTe光导探测器的电学参量分析

测量了Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ光导探测器中电阻率与温度及磁场强度的关系．在Ｓｈｕｂｎｉｋｏｖ－ｄｅＨａａｓ（ＳｄＨ）测量中，发现了表面电子的浓度在１．２～５５Ｋ的范围内没有变化．一个包括体电子和两类表面电子的三带模型被用来分析电阻率随温度变化的关系。

浅施主杂质态在n－Hg_（1－x）Cd_xTe磁致金属－绝缘体相变中的作用

在０．３－４．２Ｋ温度范围，测量了ｎ－Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ（ｘ＝０．１９５）在磁量子极限后的横向磁阻、纵向磁阻和霍尔系数．观察到了磁致金属－绝缘体相变和相变发生前的霍尔系数下凹＂ＨａｌｌｄｉＰ＂．基于电子在浅施主杂质态上磁冻结的模型，讨论了磁致金属－绝缘体相变的机理及其温度效应和＂Ｈａｌｌｄｉｐ＂的起因．