氮化镓小团簇结构的理论研究

用局域密度泛函近似下的全势能线性Muffin-Tin轨道组合分子动力学方法对氮化镓小团簇GanNn(n=2～6)的结构和能量进行了计算,并和已有的报道进行了比较.除Ga2N2外,获得了所有上述团簇的新的最稳定结构.最稳定结构中存在着N2单元或N3单元或两者兼有,表明N—N键在GanNn(n=2～6)团簇的形成中起着决定性的作用.同时,对上述团簇的HOMO-LUMO能量间隔进行了计算.HOMO-LUMO能量间隔为1.601～2.667eV,表明上述团簇将显示像半导体一样的性质.

Si_3N_4/Si表面Ge生长过程的STM研究

利用STM和LEED分析了Ge在Si3 N4 /Si(111)和Si3 N4 /Si(10 0 )表面生长过程的结构演变。在生长早期 ,Ge在两种衬底表面上都形成高密度的三维纳米团簇 ,这些团簇的大小均在几个纳米范围内 ,并在高温退火时体积增大。当生长继续时 ,Ge的晶体小面开始显现。在晶态的Si3 N4 (0 0 0 1) /Si(111)表面 ,Ge的 (111)晶向的小面生长比其他方向优先。最后在大范围内形成以 (111)方向为主的晶面。相反 ,在非晶的Si3 N4 表面 ,即Si3 N4 /Si(10 0 ) ,Ge晶体的高指数侧面生长较顶面快 ,最终形成金字塔形的岛结构。

全势能线性Muffin-Tin轨道组合分子动力学方法及其在半导体团簇结构计算中的应用

研究原子团簇的结构及其与之相关的物理和化学的性质是当前国际上一个活跃的研究前沿。全势能线性Muffin Tin轨道组合法是目前国际上最先进的第一性原理分子动力学方法之一。本文简要地阐述了全势能线性Muffin Tin轨道组合法的原理 ,以及本研究小组用此方法在半导体原子团簇结构研究中的部分结果。

YbBi··YIG磁光电流传感器性能研究

采用高温助熔剂熔盐生长出了复合掺杂 Yb Bi:YIG磁光石榴石单晶 ,并应用于磁光光纤电流传感器研制 .此单晶的比法拉弟旋转为 - 40 4deg/ cm,磁光优值为 2 5 .8deg/ d B,饱和磁化场为 140 0 Oe,温度系数为 4.2× 10 - 4 K- 1(室温 ,λ=1.5 5μm ) .与纯 YIG相比具有较好的磁光性能 ,有更高的比法拉弟旋转角和磁光优值以及较小的温度依赖性 .用此单晶作为法拉弟转子材料 ,建立了单光路结构的磁光光纤电流传感器的实验原型 ,测试了它在测量5 0 Hz交变电流时的性能 。

遗传算法在低能电子衍射结构分析中的应用

提出了一种在低能电子衍射 ( LEED)结构分析中自动搜寻最佳模型的优化方法——遗传算法和张量 LEED相结合的联合方法 .这种新方法的特点是能在全部参数变化范围内自动搜寻 ,避免了陷入“局域”优化模型的困难中 .本文给出了这一方法的应用实例 。

铁锰铝铬合金局域结构的近边X射线吸收精细结构研究

利用同步辐射Ｘ光测量了Ｆｅ－Ｍｎ－Ａｌ－Ｃｒ合金的ＭｎｌｓＮＥＸＡＦＳ谱，多重散射团簇（ＭＳＣ）理论分析显示合金基体中的Ｍｎ和Ｆｅ分别以体心立方和面心立方微晶的形态存在，它们之间的耦合保证了合金是一种稳定的奥氏体钢．

低能电子衍射表面结构分析中引入全局优化算法——遗传算法的研究

将遗传算法 (GAs)应用到低能电子衍射 (LEED)表面结构分析方法中 ,编制了GAs LEED结构自动搜寻的计算程序 ,并以Pt( 111) p( 2× 2 )O吸附系统为例 。

高剂量As离子注入对高阻Si电学特性的影响

为了实现低电阻率厚度为纳米级的红外探测器电极材料,通过离子注入的方法将高浓度的As掺入高阻单晶硅,并经过快速退火处理,获得了厚度～200 nm、电阻率为10-4?·cm的Si:As电极层.原子力显微镜测试结果表明,离子注入的样品表面依然较平整,表面均方根粗糙度仅为0.5 nm.使用聚焦离子束设备(FIB)制备高分辨透射电镜(HRTEM)样品,高浓度的As掺入虽然会损伤Si晶格、引入大量的缺陷,但是HRTEM观察表明合适的退火工艺能够使得完整晶格得到恢复,而且霍尔效应和扩展电阻的测量分析表明,用离子注入方法制备的Si:As层载流子浓度达到2.5×1020cm-3、电子迁移率高于40 cm2/V·s,具有优异的电学性能,适合用作各种Si基光电器件的背电极.

阻挡杂质带甚长波红外探测器

阻挡杂质带(Blocked Impurity Band,BIB)探测器是从杂质带光电导(Impurity Band Conduction,IBC)探测器发展而来,利用杂质能级上的电子跃迁,可以探测光子能量远小于半导体禁带宽度的低能光子.BIB探测器的探测波长主要由衬底和掺杂杂质决定,可以覆盖5–300μm波段范围.得益于探测波长长、探测率高和抗辐射性好等优点,BIB探测器自问世以来就一直被大量研究,广泛应用于各种大型天文基红外探测平台上.目前,Si基BIB探测器发展迅速,但是Ge基和GaAs基BIB探测器的发展相对缓慢.BIB探测器对于推动天文和相关科学的发展具有不可替代的作用,欧美等发达国家在BIB探测器上的科研投入巨大.随着我国经济和科技的发展,我国科研人员急切盼望国产BIB探测器可以早日投入使用.本文主要针对BIB探测器物理模型、制备方法、测试手段和国内外发展现状等方面展开讨论,探究BIB探测器的主要工作机制以及器件研发的关键技术,帮助相关研究人员快速了解BIB探测器.