基于Sine-Gordon方程的三角形势垒层平面约瑟夫森结仿真

通过数值计算的方法求解Sine-Gordon方程,模拟研究了势垒层平面为三角形形状的约瑟夫森结在磁场下的超导层间相位差动态分布情况,以及结电流电压特性和超导电流(约瑟夫森隧道电流)分布特性。文中给出了详细的仿真模型构建过程、初始条件设置,以及主要伪代码。仿真结果可以得出,在平行于结势垒层平面磁场下,约瑟夫森结边界尖角位置相比于长边位置更易于结中约瑟夫森磁通的流动进出。

表面势垒层厚度对量子阱束缚电子态的影响

采用包络函数方法在四带k·p模型基础上计算了晶格匹配的量子阱 InP/Ca_(0.47)In_(0.53)As/InP中束缚电子能级及波函数,讨论了表面势垒层厚度对量子阱中束缚电子能级、波函数以及相应于电子基态能级与重空穴基态能级间的荧光谱峰位置的影响.文中也讨论了在势阱与势垒边界处的不同衔接条件对量子阱中束缚电子能级计算结果的影响.

温度引起的ZnSe/Zn_(0.84)Mn_(0.16)Se超晶格中势阱层和势垒层的反转

测量了ＺｎＳｅ，Ｚｎ０．８４Ｍｎ０．１６Ｓｅ 合金和ＺｎＳｅ／Ｚｎ０．８４Ｍｎ０．１６Ｓｅ 超晶格的１０～３００Ｋ 的变温光致发光谱．发现ＺｎＳｅ 的带隙在１０Ｋ 时比Ｚｎ０．８４Ｍｎ０．１６Ｓｅ 合金的带隙小，而在３００Ｋ 时比合金的带隙大．预计ＺｎＳｅ／Ｚｎ０．８４Ｍｎ０．１６Ｓｅ 超晶格中在１３０Ｋ 附近会发生势阱层和势垒层的反转．在ＺｎＳｅ／Ｚｎ０．８４Ｍｎ０．１６Ｓｅ 超晶格中观测到了这种反转但发生在８０Ｋ 附近．超晶格中Ｚｎ０．８４Ｍｎ０．１６Ｓｅ 层的应变可能是反转温度变低的原因．

调制掺杂Al_xGa_(1-x)N/GaN异质结中Al_xGa_(1-x)N势垒层表面态及其他局域态性质研究

通过测量调制掺杂Al0 2 2 Ga0 78N/GaN异质结样品的变频电容 电压 (C V)特性 ,对Al0 2 2 Ga0 78N势垒层表面态的性质进行了研究 .结果发现在小偏压下 ,样品的电容随着测量信号频率的增加而下降 ,说明势垒层中存在表面态 .实验数据分析表明 :表面态密度约为 10 13 cm-2 量级 ,表面态的时间常数比势垒层中其他局域态大 .随着空间隔离层厚度的增加 ,势垒层中其他局域态密度随之增加 .在金属电极和Al0 2 2 Ga0 78N势垒层之间加入Si3 N4绝缘层可以对表面态起到显著的钝化作用 ,使表面态密度降为～ 10 12 cm-2

AlGaN/GaN势垒层异质结构与二维电子气密度的相互作用

在忽略二维电子气波函数对势垒层渗透的前提下提出了直接求解无电子势垒层泊松方程来计算势垒层能带的新思路,提出了把势垒层以外的极化电荷、杂质电荷及电子电荷作为势垒层边界上的界面电荷来解势垒层泊松方程的新方法。由此计算出的势垒层能带和自洽能带计算结果相吻合。用电子气密度多项式来拟合沟道阱子带能级随电子气密度变化的曲线,推算出新的二维电子气密度的超越方程。对于各种不同异质结构,从超越方程解出的电子气密度和势垒层能带同自洽能带计算结果相吻合,从而创立了一种自洽求解沟道阱泊松方程和薛定谔方程的新方法。研究了二维电子气密度与势垒层异质结构的相互作用,讨论了电子气密度随异质结构的变化,提出了异质结能带剪裁的新思路。

增强型AlGaN/GaN HEMT势垒层优化设计

为研究Al_xGa_(1-x)N势垒层的厚度和Al组分变化对增强型HEMT器件电学特性的影响,文中使用ATLAS软件,利用二元有限元方法,设计了带AlGaN缓冲层的P-GaN栅增强型AlGaN/GaN HEMT的基本结构,提取了器件势垒层厚度和Al组分渐变时的电学特性,仿真结果得出器件的势垒层厚度范围为取15~20 nm,Al组分范围取0.2~0.25时器件特性最优。

原子级控制的约瑟夫森结中Al_(2)O_(3)势垒层制备工艺

传统热氧化方式制备约瑟夫森结中AlO_(X)势垒层是将高纯度氧气扩散到Al表面进行,但该方式制备的势垒层氧化不完全,厚度难以精准控制.本文采用原子层沉积方式在金属Ti表面逐层生长Al_(2)O_(3)势垒层,并制备出三明治结构的Ti/Al_(2)O_(3)/Ti约瑟夫森结.通过调节Al_(2)O_(3)势垒层的沉积厚度和约瑟夫森结的面积研究了其相应的微观结构及电学性质.实验结果表明,原子层沉积方式生长的单层Al_(2)O_(3)薄膜厚度约为1.17Å(1Å=10^(-10)m),达到原子级控制势垒层厚度,通过调节势垒层厚度实现了对结室温电阻值的控制,并通过优化结面积获得了室温电阻均匀性良好的约瑟夫森结.

势垒层对黑硅光电探测器性能影响的研究

讨论势垒层Si3N4的引入对黑硅光电探测器光电性能的影响。探测器采用金属-半导体-金属(MSM)器件结构在黑硅层和电极间增加一层势垒层以提高肖特基势垒,从而减低器件的暗电流。实验表明,在相同的光照情况下,有势垒层的探测器暗电流比无势垒层的探测器暗电流至少低1个数量级,且势垒层厚度增加30nm其暗电流降低约1个数量级,而光电流无明显改变。结果表明,沉积势垒层可有效地降低黑硅MSM探测器的噪声电流,提高信噪比(SNR)。

InGaAs MSM-PD肖特基势垒增强层的研究

通过在n型InGaAs光吸收层与金属接触间加入p型InGaAs势垒增强层的方法，来提高势垒高度，使其暗电流大为下降，并对其进行了理论和实验研究．

具有势垒增强层的MSM光电探测器暗电流的计算

将具有完全晶格匹配势垒增强层的MSM－PD简化为一维模型，并通过理论分析，得出了它的暗电流特性，进一步得到器件暗电流与势垒增强层的关系。

Quaternary四元素组成的Ⅲ-氮化物势垒层推动二维电子气发展

法国研究者近日称在III-氮化物半导体结构中实现了二维电子气的最佳性能。来自电子、微电子和纳米技术研究院(IEMN)和Thales Research and Technology的研究团队认为基于更高功率密度、更高热导性能、一定频率范围内效率不断提升且宽带条件下保持高性能运行这些发展趋势,在远程通信、健康医疗、太空探索和军用领域30GHz+应用具有巨大的应用潜力。在高电子迁移率晶体管以及其他器件中,二维电子气可充当导电沟道,一般在氮化镓和势垒结构的交界面处形成。一般情况下。

单层和多层Ehrlich-Schwoebel势垒对薄膜粗糙度随温度变化的影响

以Cu为原型,利用动力学蒙特卡洛(KMC)方法模拟了在一定的沉积速率下,单层、多层台阶EhrlichSchwoebel(ES)势及温度对成膜质量的影响.结果表明,在一定沉积速率和ES势垒下,薄膜的粗糙度在一定范围内随着温度的升高而降低,当多层ES势垒大于单层ES势垒时,此温度范围受单层ES势垒的影响,而与多层ES势垒关系不大;当单层ES势垒大于多层ES势垒时,多层ES势垒与粗糙度下降的起始温度密切相关,单层ES势垒与粗糙度趋于平稳的温度相关.

具有势垒增强层的MSM光电探测器特性的模拟

无势垒增强型的金属—半导体—金属光电探测器（ＭＳＭ－ＰＤ）已有过理论分析［１］，而对具有完全晶格匹配势垒增强层的ＭＳＭ－ＰＤ则缺乏理论分析。文章将具有完全晶格匹配势垒增强层的ＭＳＭＰＤ简化为一维模型，并通过理论分析，得出了它的暗电流特性。其结果与实验的相符。

具有复合最后一层势垒的AlGaN基深紫外发光二极管的制备及特性研究

本文研究了AlGaN基深紫外发光二极管(DUV-LED),其由常规未掺杂的最后一层量子势垒(u-LQB)和p型掺Mg最后一层量子势垒(p-LQB)复合而成最后一层量子势垒(CLQB)。研究结果表明,通过插入p-LQB并形成具有精心优化的Mg掺杂水平的CLQB,可显著提高DUV-LED的光输出功率。基于此成果,使用优化的Mg掺入量成功制备了输出功率较高的DUV-LED,在40 mA的注入电流下,与未插入p-LQB的样品相比,DUV-LED的光输出功率增加了约30%。而且,电致发光和光致发光谱表征结果表明,DUV-LED光输出功率获得显著改善的主要原因在于电子泄漏的减少和CLQB的采用所引起的空穴注入效率的提高。

具有复合最后一层势垒的A1GaN基深紫外发光二极管的制备及特性研究

文章对具有新研发的、由常规的未掺杂的最后一层量子势垒(u-LQB)和p型掺Mg最后一层量子势垒(p-LQB)构成的复合最后一层量子势垒(CLQB)的AlGaN基深紫外发光二极管(DUV-LED)进行了深入研究。研究结果表明,通过插入p-LQB并形成具有精心优化的Mg掺杂水平的CLQB,可显著提高DUV-LED的光输出功率。基于此成果,在使用优化的Mg掺入量下成功制备了输出功率较高的DUV-LED。在40 mA的注入电流下,与未插入p-LQB的样品相比,具有优化的p-CLQB的AlGaN基DUV-LED的光输出功率增加了约30%。此外,基于电致发光和光致发光谱表征结果,揭示了DUV-LED光输出功率获得显著改善的主要原因在于电子泄漏的减少和CLQB的采用所引起的空穴注入效率的提高。

通过诱导载流子的V坑传输提升GaN基绿光LED的空穴注入效率

为了提升GaN基多量子阱LED的空穴注入效率,设计了具有不同最后势垒层结构的GaN基多量子阱外延结构,并将其制备为绿光mini-LED发光芯片,利用低温电致发光光谱、电流电压特性测试对其载流子传输机制进行了研究。结果表明,在采用AlGaN或GaN/AlN最后势垒层的样品中,有更多载流子可以传输到深层量子阱,空穴注入效率获得提升。本文对这一现象中的载流子运输机制以及V坑缺陷在其中所起的作用进行了研究,发现这种提升主要来自空穴V坑注入比例的增大。实验还发现,过大的V坑注入比例也会造成非辐射复合率上升,从而抑制了AlGaN最后势垒层样品的电光转换效率。

基于氧化硅绝缘层改性的PMMA复合薄膜储能性能研究

聚合物电介质因具有击穿电压高、柔性好、成本低、加工容易和质量轻等优点而备受青睐,其在电气工程领域具有广泛的应用。该文以聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)作为基体,二氧化硅(SiO_(2))作为绝缘层,综合利用溶液流延法和磁控溅射技术,成功制备了具有三明治结构的SiO_(2)/PMMA/SiO_(2)复合薄膜。在PMMA薄膜与金属电极之间引入宽禁带SiO_(2)薄层作为界面势垒层,能够抑制电极电荷注入,提升击穿强度;通过改变磁控溅射时间来调控SiO_(2)绝缘层生长厚度,系统研究SiO_(2)薄层厚度对复合薄膜的微观结构和介电性能的影响。研究表明,当磁控溅射工作时间为2h,SiO_(2)薄层厚度约为240nm,此时SiO_(2)/PMMA/SiO_(2)复合薄膜展现出优异的储能性能,最大放电能量密度为14.5J/cm;,是纯PMMA薄膜的1.42倍,充放电效率为87.4%。

f_T/f_(max)>230/290GHZ的超薄势垒InAlGaN/AlN/GaN HEMTs

氮化镓(GaN)材料具有大的禁带宽度、高击穿场强、高电子迁移率和高电子饱和速度等优良特性,不仅在微波大功率器件领域有广泛的应用,而且在超高频器件领域具备独特优势。南京电子器件研究所采用高极化强度的超薄InAlGaN势垒层形成InAlGaN/AlN/GaN异质结构。