掺杂超晶格中带电粒子周期轨道的分叉现象

在经典力学框架内,导出了粒子在周期外场中运动的一般方程,并在阻尼情况下,利用Melnikov方法讨论了系统的分叉现象及临界行为。结果表明,系统的临界条件与其参数有关,适当调节这些参数,就可望输出强度大、稳定性好的高次谐波辐射。

掺杂超晶格量子阱带内跃迁的量子力学描述

引入正弦平方势,把掺杂超晶格中电子的运动问题化为带有大参数的Schrodinger方程。利用WKB近似和Langer变换,找到了系统的本征值和本征函数,并计算了掺杂超晶格电子的带内跃迁。结果表明,电子在相邻能级之间的跃迁能量大约在毫电子伏量级,而相应频率位于太赫兹附近。

剪切形变对硼氮掺杂碳纳米管超晶格电子结构和光学性能的影响

碳纳米管作为最先进的纳米材料之一,在电子和光学器件领域有潜在的应用前景,因此引起了广泛关注.掺杂、变形及形成超晶格为调制纳米管电子、光学性质提供了有效途径.为了理解相关机理,利用第一性原理方法研究了不同剪切形变下扶手椅型硼氮交替环状掺杂碳纳米管超晶格的空间结构、电子结构和光学性质.研究发现,剪切形变会改变碳纳米管的几何结构,当剪切形变大于12%后,其几何结构有较大畸变.结合能计算表明,剪切形变改变了掺杂碳纳米管超晶格的稳定性,剪切形变越大,稳定性越低.电荷布居分析表明,硼氮掺杂碳纳米管超晶格中离子键和共价键共存.能带和态密度分析发现硼氮交替环状掺杂使碳纳米管超晶格从金属转变为半导体.随着剪切形变加剧,纳米管超晶格能隙逐渐减小,当剪切形变大于12%后,碳纳米管又从半导体变为金属.在光学性能中,剪切形变的硼氮掺杂碳纳米管超晶格的光吸收系数及反射率峰值较未受剪切形变的均减小,且均出现了红移.

纳米CMOS器件中超浅结离子掺杂新技术

综述了集成电路(IC)中制备纳米CMOS器件的几种超浅结离子掺杂新技术,包括等离子体浸没掺杂、投射式气体浸入激光掺杂、快速汽相掺杂和离子淋浴掺杂等新技术,并对比分析了这几种掺杂技术各自的优缺点及其应用前景。

掺杂超晶格量子阱作为光学双稳态器件的可能性

引入正弦平方势来描述掺杂超晶格由于交替掺杂引起的导带周期性调制,并提出了一种获得光学双稳态的新概念。指出了只须在超晶格量子阱的两端加上一个直流电场和交变电场,便可以用它作为光学双稳态器件。在经典力学框架内和小振幅近似下,考虑到运动阻尼和外场作用,粒子运动方程化为了具有硬弹簧特性的Duffing方程。用摄动法找到了系统的近似解,并分析了共振线附近粒子的运动行为与系统的稳定性。结果表明,粒子的振幅平方与外场振幅平方的关系曲线出现了后弯现象,正是这个后弯现象决定了系统存在双稳态,也正是这个双稳态效应决定了掺杂超晶格可望作为光子或光电子技术中新的记忆元件或存储元件。

正弦平方势与掺杂超晶格双稳态系统的全局分叉

掺杂超晶格是对同一材料交替掺入n-型和p-型杂质,形成n-i-p-i-n-i-p-i…一维阵列的周期结构。由于交替掺杂,衬底材料的导带受到周期调制形成一个个十分类似于正弦平方形式的量子阱。引入正弦平方势,在经典力学框架内,把粒子的运动方程化为具有阻尼项和受迫项的广义摆方程。用Jacobian椭圆函数和第一类全椭圆积分找到了无扰动系统的解和粒子振动周期,利用Melnikov方法分析了系统的全局分叉与Smale马蹄变换意义上的混沌行为,给出了系统通过级联分叉进入混沌的临界值。结果表明,对于异宿轨道,当参数满足条件πqε0-4μ02mV0qE0<πsechd m2/2V0ν时,系统出现了Smale马蹄变换意义上的混沌振荡。对于振荡型周期轨道,当参数满足条件πqε0-4μ02mV0qE0<πsechpK′(κ2)Kd(κm)/2V0ν[E(κ)-κ′2K(κ)]时,产生了奇阶振荡型次谐分叉。注意到系统进入混沌的临界条件与它的参数有关,只需适当调节这些参数就可以避免或控制混沌,为光学双稳态器件的设计提供了理论分析。

介微称重技术测定药物在超临界流体和被掺杂聚合物间的分配

A high-pressure quartz crystal microbalance(QCM)apparatus was developed to investigate the absorption of carbon dioxide in two glassy polymer films—polystyrene(PS)and polyvinylpyrrolidone(PVP)at 40℃ and pressure up to 9.0 MPa.PVP was shown to have better CO2 absorption and chosen as the representative for supercritical impregnation of two model drugs—o-aminobenzoic acid and ibuprofen at 40℃ and pressure up to 8.0 MPa.It was found that the two impregnants were embedded into the polymer with a partition coefficient as high as 104 order of magnitude.Since the sub-microweighing technique established and utilized in this study was simple,convenient and accurate,it was believed that the technique could have wide and effective applications in supercritical impregnation processes.

掺杂超晶格电子结构的模型研究

本文利用两种极限下的模型近似,详细描述了沿(100)、(110)和(111)方向调制生长的Si—nipi掺杂超晶格中低亚带结构和费米能级的情况。给出了(?)(-(?))》(?)和(?)(-(?))《(?)的假设(?).这类材料的电子和空穴亚带能量随掺杂浓度、掺杂层厚度及自由载流子浓度变化的普遍规律.并将两种模型下的结果进行了深入比较。

新型InGaAs/InP多量子阱异质结构掺杂超晶格光波导调制器

提出一种新型的InGaAs/InP多量子阱异质结构掺杂超晶格光波导调制器。这种结构的器件结合了多量子阱大的光吸收非线性和掺杂超晶格低激发强度的优点,因此具有低驱动偏压差、高通断比率和高的调制响应速率。低的驱动偏压差、小的器件尺寸以及通过扩散形成的分隔接触电极结构(因此可以和传统的平面加工技术兼容),使这种器件特别适合于作为大规模光电集成的单元光调制器和光开关。

正弦平方势与一维掺杂超晶格的能带结构

引入正弦平方势,在量子力学的框架内,把电子在掺杂超晶格中运动的Schrodinger方程化为Mathieu方程,根据Bloch定理讨论了系统能量分布,并用摄动法求解了方程的低阶不稳定区及其禁带宽度,系统自动呈现出了能带结构,再现了带电粒子同掺杂超晶格相互作用的周期性特征。同时,由于不稳定区的宽度与粒子质量、势阱宽度和深度有关,只需适当调节这些参数,就可以调节带隙宽度,从而改变材料的光电性质。

掺杂超晶格与超相对论粒子同步辐射的稳定性

指出了对周期介质加上周期变化的电场,可望获得时空周期变化的周期场;在这种场中运动的带电粒子表现出人们预期的行为。讨论了超相对论情况下带电粒子的同步辐射,并以掺杂超晶格为例进行具体分析。在经典力学框架内和偶极近似下,把粒子的相位运动方程化为广义摆方程;讨论了带电粒子的同步辐射能量和系统的稳定性。结果表明,适当选择系统参数就可以保证系统的稳定性,如果选择势阱深度为1eV,周期为100nm,相对论因子为104时,电子的辐射频率可达1.25×1020 Hz,辐射进入X-能区。

第12届中国光伏大会暨国际光伏展览会优秀论文选登(八) 超高浓度钛掺杂硅薄膜的制备及光电特性研究

将磁控溅射和热丝化学气相沉积相结合,制备出超高浓度钛掺杂的氢化非晶硅薄膜。通过光发射谱(OES)分析了热丝加热前后直流溅射辉光特性,结果表明热丝加热与否对直流溅射过程的影响不大。俄歇电子能谱显示钛在薄膜中是均匀分布的,改变磁控溅射的功率可控制薄膜中钛的含量,薄膜在可见和红外光的吸收随钛浓度的增加而显著增强。掺钛非晶硅薄膜仍表现出半导体特性,电阻率随着温度的降低而提高,满足变程跳跃电导输运机制。采用激光熔融(PLM)对薄膜进行退火,薄膜晶化率达50%以上。晶化的掺钛硅薄膜仍保持较高的可见-红外波段的光吸收。

GaAs掺杂超晶格的PR谱研究

本文报道了 GaAs 掺杂超晶格的室温 PR 谱研究结果.在1.43eV～1.52eV 能区观测到了与量子化电子或空穴态有关的一系列 PR 谱结构,并分析了这些结构的跃迁机理.实验结果与理论计算符合很好.同时,在2.80eV～3.30eV 间测得的(?)_1和(?)_1+△_1,也显示了明显的量子尺寸效应(quantum size effect).

用平面波法计算Si—nipi掺杂超晶格的电子态

本文用平面波法自洽地计算了Si-nipi掺杂超晶格的电子态。当di→0时,对称性较高的<100>、<110>和<111>方向计算的结果与在正空间用各向同性模型计算的结果相比较,其有效带隙的变化规律基本一致,说明用平面波法计算Si-nipi超晶格的电子态是行之有效的。

磁控溅射结合脉冲激光制备钛掺杂硅薄膜的研究（英文）

发展了一种改进的新型超掺杂工艺,通过真空磁控溅射多层镀膜后结合532nm波长可见纳秒脉冲激光熔融处理,进行超掺杂钛的硅薄膜材料的制备,并对材料的超掺杂层的性质和红外吸收性能进行了探究.结果表明,硅膜层中掺杂的钛原子的百分比浓度超过1%左右,对应钛原子浓度约为5×10^(20) cm^(-3)左右,超过钛在硅中形成超掺杂所对应的原子浓度.钛超掺杂层的厚度超过200nm左右,相对传统工艺具有明显提升,并且钛原子的浓度变化范围不超过20%,分布比较均匀.小角度X射线衍射测试表明经过可见脉冲激光熔融处理后的硅薄膜层材料结晶度为25%左右,呈多晶结构.同时红外吸收谱测试表明,样品的钛掺杂硅膜层在大于1 100nm波长的区域具有很高的红外吸收效果,最高的红外吸收系数达到1.2×10~4 cm^(-1),远超过单晶硅材料.具有比较明显的亚能带吸收的特征,呈现出Ec-0.26eV的掺杂能级.霍尔效应测试表明硅膜层具有较高的载流子浓度,超过了8×10^(18)cm^(-3).

超晶格中带电粒子的相干电磁辐射

指出了对周期介质加上周期变化的电场,可望获得时空周期变化的周期场;在这种场中运动的带电粒子表现出了人们预期的行为。对这种情况下的电磁辐射进行了讨论,并以掺杂超晶格为例进行具体分析。首先,在经典力学框架内和偶极近似下,把粒子的纵向运动方程化为广义摆方程;在小振幅近似下,把无扰动系统的摆方程进一步化为Duffing方程。用Jacobian椭圆函数和第一类椭圆积分严格地给出了粒子运动轨道和它的运动周期;讨论了粒子的辐射能量和辐射强度。结果表明,当超晶格的势阱深度为1eV,为λp=100nm,γ=104时,电子的辐射频率为8.85×1019,位于X-能区。

精密掺杂技术的发展与应用

微电子学和光电子学的迅速发展,要求能对掺入半导体晶片中的杂质数量、深度和浓度分布进行精密控制,因此原子平面掺杂和超浅层掺杂技术已成为发展新器件的重要工艺之一。本文介绍了当前三种主要的浅层或薄层平面掺杂技术的特点,并简要论述了它们在光电子器件和集成电路中的应用。

脉冲激光制备银掺杂硅及其红外性能研究

通过磁控溅射交替镀硅-银-硅多层薄膜并结合532 nm纳秒脉冲激光熔融处理的方式制备了具有较高红外吸收的银掺杂多晶硅薄膜材料。红外光吸收测试表明掺杂银的硅薄膜在大于1 200 nm波长区域具有显著的红外增强吸收,最高红外吸收系数约为2.7×103cm-1,远高于单晶硅材料,并且呈现出较为明显的亚能带吸收特点。经X射线衍射分析结果表明,经过脉冲激光处理后的掺杂硅薄膜部分结晶,结晶率约为25%,具有多晶结构。硅膜层中银原子掺杂的粒子数浓度达到8.5×1019cm-3,达到超掺杂浓度。同时薄膜层具有较高的载流子浓度,超过5×1018cm-3。红外吸收系数与结晶率之间呈现正相关性。该方法可以较为方便地制备适用于多种不同深能级元素的超掺杂硅光电薄膜材料,且具有较为明显的红外增强吸收。

研制超高功率激光系统所需的优质大尺寸钛宝石晶体(Ti^(3+)∶Al_2O_3)

对作者采用温度梯度法(ＴＧＴ)生长的钛宝石晶体与美国晶体系统公司的晶体进行了性能比较,结果表明,两者晶体质量水平相当．

掺氮超纳米金刚石-石墨烯杂化薄膜的制备及其生长机理研究

金刚石-石墨烯杂化/复合材料兼具金刚石和石墨烯的优异性能,在储能、光电、生物传感器等领域有着重要的应用。近年来,大量的研究致力于这类材料的形成过程,但其生长机理仍不清楚。采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法,以有机小分子二异丙胺作为唯一碳、氮源制备了氮掺杂超纳米金刚石-石墨烯杂化薄膜。采用SEM、TEM、Raman、XRD等手段详细分析了杂化薄膜的微观形貌以及物相组成,并结合等离子体发射光谱(OES)对生长时基团种类及含量变化的原位测量,提出了可能的生长机理,为调控氮掺杂超纳米金刚石-石墨烯杂化薄膜的微观结构和性能提供理论依据。