掺杂浓度和温度对δ掺杂的AlxGa1-xAs/GaAs双量子阱系统电子态结构和子带间光学吸收系数的影响

在有效质量近似下,通过自洽求解薛定谔方程和泊松方程,计算了在温度不为零时δ掺杂的AlxGa1-x As/Ga As双量子阱系统的电子态结构.研究了温度和掺杂浓度对双量子阱系统子带能级、费米能量、及子带间线性光学吸收系数的影响.研究发现,系统的本征能量随温度升高或随掺杂浓度的增大而增加;费米能量随温度升高而减小,随掺杂浓度的增大而增加;子带间总的吸收系数随温度的升高而减小,随掺杂浓度的增大而增加.除子带间跃迁3->6,4->5随温度升高线性光学吸收系数增加外,其他各主要子带间跃迁随温度升高线性光学吸收系数而减小;各子带间线性光学吸收系数随掺杂浓度的增大而增加.

磁场对GaAs/Al_xGa_(1-x)As异质结系统中束缚极化子的影响

对 Ga As/ Alx Ga1 - x As单异质结系统引入三角势近似异质结势 ,同时考虑体纵光学 (L O)声子和有效近似下两支界面光学 (IO)声子的影响 ,采用变分法讨论了外界恒定磁场对束缚于近界面杂质的光学极化子结合能的影响 .利用改进的 L ee- L ow- Pines(L L P)中间耦合方法处理电子 -声子和杂质 -声子的相互作用 ,计算了杂质态结合能随杂质位置、磁场强度、电子面密度的变化关系 .结果表明 ,极化子结合能随磁场呈现增加的趋势 ,其中 L O声子对结合能的负贡献受磁场影响显著 ,而 IO声子的负贡献受磁场的影响并不明显 ,但当杂质靠近界面时 ,杂质 - IO声子相互作用对磁场的影响很敏感 .结果还表明 ,导带弯曲作用不容忽略 ;电子像势对结合能的影响很小 ,可以忽略 .

势垒高度对GaAs/Al_xGa_(1-x)As QWIP光谱特性的影响（英文）

为了确定束缚态到准束缚态工作模式QWIP响应波长与势垒高度关系,采用金属有机物化学气相沉积法生长制备势垒高度不同Ga As/AlxGa1-xAs QWIP样品,采用傅里叶光谱仪对样品进行77 K液氮温度光谱测试。结果显示1#,2#样品峰值响应波长与据薛定谔方程得到峰值波长误差为15.6%,4.6%。结果表明:引起量子阱中子带间距离逐渐扩大与峰值响应波长蓝移的根本原因是势垒高度的增加。高分辨透射扫描电镜实验结果表明量子阱材料生长过程精度控制不够及Al Ga As与Ga As晶格不匹配是造成1#样品误差较大的主要原因。说明调节势垒高度可实现QWIP峰值波长微调的目的。

发射层对指数掺杂Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs光阴极性能的影响

为了探索发射层厚度对指数掺杂Ga1-xAlxAs/GaAs光电阴极光学性能与光电发射性能的影响,实验制备了两种发射层厚度不同的阴极样品,并测试得到400μm～1 000 nm内反射率、透射率与光谱响应曲线。实验结果说明发射层2.0μm厚的样品比1.6μm厚的样品性能更好。利用薄膜光学矩阵理论公式计算阴极膜系反射率、透射率、吸收率与发射层厚度的关系公式,并对原有的量子效率公式进行光谱反射率和短波截止限的修正。用修正后的公式仿真不同发射层厚度下光阴极吸收率与光谱响应曲线,指出发射层厚度对阴极光学性能与光电发射性能的不同影响。进一步计算得到指数掺杂的Ga1-xAlxAs/GaAs光电阴极最佳发射层厚度范围是1.8μm～2.4μm。

Al_xGa_(1-x)As/GaAs 太阳电池的背场结构——评《对 Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs 太阳电池结构的一点新看法》

对《电源技术》第２０卷第２期（１９９６年４月）的《对Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ／ＧａＡｓ太阳电池结构的一点新看法》一文中提出的新看法进行了讨论，并通过理论分析和电池背场测试结果，指出了厚度为４００μｍ的ＧａＡｓ太阳电池背面处的ＡｕＧｅＮｉ／ｎ－ＧａＡｓ合金化热处理不会引入背场效应，而是形成欧姆接触。

GaAs MISFET制备中柠檬酸/双氧水溶液对GaAs/Al_xGa_(1-x)As结构的选择湿法腐蚀

用α台阶仪和原子力显微镜(AFM)研究了不同体积比的柠檬酸(50%)/双氧水溶液对GaAs/AlxGa1-xAs系统的选择湿法腐蚀特性,对AlxGa1-xAs停止层的组分和腐蚀液体积比进行了优化.当腐蚀液体积比在1.5∶1到2∶1范围时获得了最好的选择腐蚀效果.在25℃.温度条件下,当腐蚀液体积比为1.5∶1时,对Al摩尔分数x为0.2、0.3和1的GaAs/AlxGa1-xAs系统腐蚀比分别为45、74和大于200,表面腐蚀形貌均匀平整.将这种选择腐蚀技术用于GaAsMISFET的栅槽工艺,获得了良好的阈值电压均匀性.

Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs光阴极光谱响应向短波延伸的机理分析和实验研究

为了实现光阴极光谱响应向短波延伸,分析了G a1-xA lxA s/G aA s三代微光光阴极光谱响应向短波延伸的机理,提出了准禁带宽度的概念,讨论了G a1-xA lxA s的禁带宽度随铝组份x值的增加而逐渐变宽的变化规律,计算了不同铝组份下光阴极光谱响应的短波限。通过提高光阴极材料的铝组份,做出了宽光谱响应像管,并给出了相应的光谱响应曲线。通过与标准三代微光像管光谱响应对比,发现:所得光谱响应曲线不仅向短波方向得以延伸,而且理论设计与实验结果吻合很好。

GaAs/Ga_(1-x)Al_xAs量子阱结构能带的不连续性

用改进的方势阱模型、半导体统计方法,研究了决定GaAs/Ga_(1-x)Al_xAS量子阱结构中能带不连续的参数Qe与热平衡费米能级的关系,Qe作为一个统计参数,不仅与组分x、阱宽L有关,还与温度有关,计算表明,对不同的x、L值,Qe的数值可在一个相当大的范围内变化,在同样组分下,阱宽越大,Qe越小;在同样阱宽下,组分越高,Qe越小,计算结果与一些实验结果符合得很好。

Al_xGa_(1-x)As/GaAs异质结材料的XPS研究

用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）结合氩离子溅射深度剖析对一系列不同ｘ值的ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ／ＧａＡｓ异质结材料中各主元素的分布及化学状态和相对含量的变化进行了分析，发现Ａｌ向表面偏析的现象及Ａｓ和Ａｌ的择优溅射问题，并对此进行了讨论。同时用ＸＰＳ法进行了Ａｌ的定量分析，并与光致发光法测得的ｘ值进行了对比，发现二者有非常好的线性关系。

缓冲层对多量子阱材料GaAs/Ga_(1-x)Al_xAs共振态的影响

从理论上研究缓冲层的厚度和特性对多量子阱材料 (GaAs/Ga1-xAlxAs)中的共振态的影响 ,利用界面响应理论的格林函数方法 ,计算了局域和总电子态密度以及电子对结的穿透率 ,展示了缓冲层特性对态密度特征峰、穿透率的影响。结果表明 。

长周期掺杂超晶格GaAs/Al_xGa_(1-x)As红外吸收的研究

目的 研究长周期掺杂超晶格 Ga As/Alx Ga1 - x As红外吸收的特性 ,尤其在 1 0 .6μm处的红外吸收 .方法 在有效质量的基础上 ,计算 Ga As/Alx Ga1 - x As系列超晶格材料能带及带间光吸收谱 .结果 发现当 Ga As/Al0 .3Ga0 .7As的周期层厚为 1 8nm,Ga As层厚为 3nm时 ,在 1 0 .6μm处有一强的红外吸收峰 .

透射式指数掺杂Al_xGa_(1-x)As/GaAs光电阴极光学性能和量子效率仿真研究

为了更好地了解影响透射式指数掺杂AlxGa1-xAs/GaAs光电阴极性能的因素,利用薄膜光学的矩阵法推导的光学性能函数,以及考虑窗口层光电子贡献作用的透射式指数掺杂AlxGa1-xAs/GaAs光电阴极量子效率公式建模进行仿真,研究了光电阴极中AlxGa1-xAs窗口层、GaAs发射层厚度变化及AlxGa1-xAs窗口层中Al原子数分数的变化对光学性能和量子效率的影响。结果表明:AlxGa1-xAs窗口层厚度的变化和Al原子数分数的变化对光学性能和量子效率的短波区域影响较大,而GaAs发射层的厚度变化对长波和短波区域均有影响。

磁场下有限厚势垒GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子阱中杂质态结合能

利用变分法讨论势垒厚度对GaAs/AlxGa1-xAs量子阱中杂质态结合能的作用以及垂直于界面方向磁场的影响,分别给出结合能随阱宽、垒厚、杂质位置和磁场强度的变化关系,并与无限深势阱量子阱和无限厚势垒量子阱两种情形的结果进行了比较.结果表明,在小阱宽下,有限高势垒时的结合能明显小于无限高势垒情形,有限厚势垒时的结合能大于无限厚势垒情形.随着阱宽增加,三种情形下结合能的差异逐渐减小.磁场的约束显著地影响着杂质态结合能,其值随着外磁场的增大而单调增加.在以后的工作中,应考虑本文对势垒的修正.

势能的分析模型计算GaAs-Ga_(1-x)Al_xAs调制掺杂异质结中的电子能极(英文)

本文提出一个用于计算GaAs-Ga_(1-x)Al_xAs调制掺杂异顺结中准二维电于气体的能级的势能分析模型,该模型的计算结果与自洽计算结果相符合,并且电子的波函数以及电子的势能可以用简单的解析式表示出来,应用该模型计算电子能级是一种简便可行的方法。

MOCVD生长A1_xGa_(1-x)P/GaAs异质外延层的结晶完整性初探

MOCVD生长的III V族异质外延材料的晶体结构完整性主要由生长时采用的源材料、衬底、温度、压力、流量以及反应器设计等因素所决定。为了获得具有优良光电性能的异质外延材料 ,需要对这些影响因素进行优化。AlxGa1-xP由于具有宽的禁带宽度、较低的本征载流子浓度和折射率 ,因此可以用于制作优良的光电器件。然而由于AlxGa1-xP与GaAs在晶格常数、热膨胀系数等物理化学性质上存在着差异 ,致使利用MOCVD在GaAs衬底生长的AlxGa1-xP外延层常常呈现较差的表面形貌以及内部存在大量缺陷。本文利用扫描电子显微镜、双晶X射线衍射、背散射分析技术对常压MOCVD生长的AlxGa1-xP/GaAs异质外延层的结晶完整性进行了初步研究。通过观察A1xGa1-xP外延层的表面形貌及双晶X射线衍射半峰宽 ,对外延生长温度和V/Ⅲ比进行了优化 ,利用背散射分析对外延层结晶完整性进行了初步表征。本文研究结果表明 ,虽然AlxGa1-xP与GaAs存在较大的晶格失配 ,但是仍然可以利用MOCVD在GaAs衬底上优化生长出具有良好结晶完整性的AlxGa1-xP外延材料。

圆柱形GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子环中类氢施主杂质态的电场效应

在有效质量近似理论下,利用变分法研究了外电场下圆柱形GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子环中类氢施主杂质束缚能。讨论了施主杂质束缚能与量子环尺寸(径向厚度、高度)、杂质位置以及外电场间的变化规律。结果表明:随着量子环径向厚度(高度)的增大,中心施主杂质束缚能先增大后减小,显示有一极大值;施加的电场明显地改变了量子环中电子波函数的分布,导致施主杂质束缚能相应的改变;施主杂质束缚能随杂质位置的变化呈现出规律性。

高铝Al_xGa_(1-x)As氧化层对垂直腔面发射激光器的影响

针对可见光垂直腔面发射激光器的制备 ,通过湿氮氧化实验和测量微区光致发光谱分别研究了高铝组分Alx Ga1 - x As的氧化特性及氧化产物的收缩应力对有源区的影响 ,结合器件结构设计确定了氧化限制层 Alx Ga1 - x-As的铝组分和最佳位置 ,并制备出了低阈值电流的 Al Ga In

肖特基C-V法研究Al_xGa_(1-x)N/GaN异质结界面二维电子气

通过对 Pt/ Al0 .2 2 Ga0 .78N/ Ga N肖特基二极管的 C- V测量 ,研究分析了 Al0 .2 2 Ga0 .78N/ Ga N异质结界面二维电子气 (2 DEG)浓度及其空间分布 .测量结果表明 ,Al0 .2 2 Ga0 .78N/ Ga N异质结界面 2 DEG浓度峰值对应的深度在界面以下 1.3nm处 ,2 DEG分布峰的半高宽为 2 .3nm ,2 DEG面密度为 6 .5× 10 1 2 cm- 2 .与 Alx Ga1 - x As/ Ga As异质结相比 ,其 2 DEG面密度要高一个数量级 ,而空间分布则要窄一个数量级 .这主要归结于 Alx Ga1 - x N层中～ MV / cm量级的压电极化电场和自发极化电场对 Alx Ga1 - x N/ Ga N异质结能带的调制和 Alx Ga1 - x N/ Ga

调制掺杂Al_xGa_(1-x)N/GaN异质结构的微应变

用MOCVD方法在 (0 0 0 1)取向的蓝宝石 (α -Al2 O3)衬底上生长了不同势垒层厚度的Al0 .2 2Ga0 .78N/GaN异质结构 ,利用高分辨X射线衍射 (HRXRD)测量了其对称反射 (0 0 0 2 )和非对称反射 (10 14 )的倒易空间图 (RSM )。分析结果表明 ,势垒层内部微结构与应变状态和下层i -GaN的微结构与应变状态互相关联 ,当厚度大于 75 0 时 ,势垒层开始发生应变弛豫 ,临界厚度大于5 0 0 。势垒层具有一种“非常规”应变弛豫状态 ,这种状态的来源可能与n -AlGaN的内部缺陷以及i-GaN/α -Al2