液结Hg_(1-x)CaxTe太阳能电池的研究

多晶富镉HerxCdsoTe的电阻率较低，禁带宽度可调，是一种很有希望的半导体光电转换材料。本论文通过对Hg_(1-x)CdxTe(MCT)电沉积的研究，找出了多晶富镉MCT电况积的最佳条件，并对它的结构，组份以及在多硫体系溶液的光电化学性能进行了研究，观察到良好的光响应，在此基础上，进一步深入地研究了不同X值的系列MCT电极的结构，性能。结果表明，不同X值的系列MCT具有相同的闪锌矿型晶体结构，多晶晶粒大小，分布，形态等均没有明显的变化。但随着1－X值的增大，MCT的电导率增高，在多硫电解液中的短路光电流大大上升，但开路光电压却有所下降，这与φ_(fb)随1－X的升高而正移这一实验事实是一致的。即开路光电压的下降是由φ_(fb)的正移，由光谱响应实验得到的Eg值表明：当MCT中的汞含量增大（1-X值升高），禁带宽度下降.经分析，导致Eg变窄的因素在于Ec位置的下降，价带Ev的位置基本保持不变。过高的表面态密度和施主掺杂浓度，大大降低了MCT电极在多硫体系溶液中的Voc,Isc,η,FF。本实验中，未经任何处理MCT沉积膜在多硫电解液中的Voc可达300mV, Isc为3.55mAcm~(-2)，η达0.43%.对MCT／多硫体系在光照下的稳定性进行了热力学分析，表明此体系易于分解，不是稳定体系，实验结果证实了这一点。为了解决以上存在的问题，本论文分别探索了能够影响电极性能的几个因素。MCT的退火处理能够增大多晶晶粒，减少晶粒间界，使Isc大大提高。采用Ni或650 ℃热处理后的Ti作基底呈现出较好的光活性，它的短路光流Isc。开路光电压Voc等比使用经10％HF浸刻的Ti作基底要提高数倍。与多硫体系相比，MCT电极在Fe(CN)_6~(4-)/Fe(CN)_6~(3-)体系中的Voc, Isc提高近二倍，但填充因子F，F未能得到改善。单晶HgIn_2S_4是有明显的n型半导体特征，由光谱响应实验确定出它的禁带宽度为2.0eV，与太阳光谱匹配差。在光极化特性测量中，暗态扫描与光刻至关得要，它能使电极在多硫体系中的光电流提高十多倍。在这种体系HgIn_2S_4的功率效率η=0.1%。稳定性实验表明单晶HgIn_2S_4在多硫体系中的光腐蚀小，光电流稳定。

钙钛石型复合氧化物La_xSr_(1-x)M_yM'_(1-y)O_3(M, M' = Mn, Fe, Co)的固体物理化学性质和催化性能的研究

钙钛石型复合氧化物由于具有许多独特的物理化学性质，如多种类型的磁性和导电性、对多种物理和化学因素的敏感性、高温下的稳定性和结构的明确易调性等长期以来一直受到固体物理、固体化学和催化科技工作者重视，本文第一部分详细总结了文献中有关这类氧化物的结构、电子状态、电磁性质、表面吸附性能、稳定性以及反应机理和催化性能等方面的重要结果。第二部分为催化剂的制备和表征方法。第三部分针对文献中研究较少的B位取代钙钛石型氧化物，系统研究了系列化合物LaM_yM'_(1-y)O_a (M, M' = Mn, Fe, Co)的固体物理化学性质和对NH3和CO氧化反应的催化性能，讨论了它们之间的关系。1. 催化剂的制备、晶体结构与光谱性质。2. LaM_yM'_(1-y)O_3(M、M' = Mn、Fe、Co)r的氧化还原性质和稳定性。3. 过渡金属离子的状态及其之间的相互作用。4. 催化剂中氧的形态。5. 氨氧化性能与固体物化性质之间的关系。6. 一氧化碳氧化与固体物化性质之间的关系。

PRESSURE-DEPENDENCE OF PHOTOLUMINESCENCE IN IN(X)GA(1-X)AS/AL(Y)GA(1-Y)AS STRAINED QUANTUM-WELLS WITH DIFFERENT WIDTH

A systematic investigation on the photoluminescence (PL) properties of InxGa1-xAs/AlyGa1-xAs (x = 0.15, y = 0, 0.33) strained quantum wells (SQWs) with well widths from 1.7 to 11.0 nm has been performed at 77 K under high pressure up to 40 kbar. The experimental results show that the pressure coefficients of the exciton peaks corresponding to transitions from the first conduction subband to the heavy-hole subband increase from 10.05 meV/kbar of 11.0 nm well to 10.62 meV/kbar of 1.8 nm well for In0.15Ga0.85As/GaAs SQWs. However, the corresponding pressure coefficients slightly decrease from 9.93 meV/kbar of 9.0 nm well to 9.73 meV/kbar of 1.7 nm well for In0.15Ga0.85As/Al0.33Ga0.67As SQWs. Calculations based on the Kronig-Penney model reveal that the increased or decreased barrier heights and the increased effective masses with pressure are the main reasons of the change in the pressure coefficients.

GaAs/Al_xGa-(1-x)As球形量子点中的电子结构

详细讨论了GaAs/Al_xGa_(1-x)As球形量子点内的单电子束缚能级随量子点半径、Al组分以及外电场的变化规律,并计算了考虑量子点内外电子有效质量不同后对电子能级的修正.另外,用解析和平面波展开两种方法对球形量子点内的电子能级进行了计算,并对计算结果做了比较,发现它们符合的很好.结论和方法为量子点的研究和应用提供了有益的信息和指导.

A Multi-Finger Si_(1-x)Ge_x/Si Heterojunction Bipolar Transistor for Wireless Power Amplifier Applications

A large area multi-finger configuration power SiGe HBT device(with an emitter area of about 880μm~2)was fabricated with 2μm double-mesa technology.The maximum DC current gain β is 214.The BV_(CEO) is up to 10V,and the BV_(CBO) is up to 16V with a collector doping concentration of 1×10~(17)cm~(-3) and collector thickness of 400nm.The device exhibits a maximum oscillation frequency f_(max) of 19.3GHz and a cut-off frequency f_T of 18.0GHz at a DC bias point of I_C=30mA and V_(CE)=3V.MSG(maximum stable gain)is 24.5dB,and U(Mason unilateral gain)is 26.6dB at 1GHz.Due to the novel distribution layout,no notable current gain fall-off or thermal effects are observed in the I-V characteristics at high collector current.

掺铒a-Si_xC_(1-x)-H薄膜的发光特性

用等离子体增强化学气相沉积(PECVD) 的方法,以固定的氢气(H2)流量和不同的硅烷(SiH4)和甲烷(CH4)流量比沉积了一系列的氢化非晶SiC(a-SixC1-x-H)膜.用这种宽带隙的a-SixC1-x-H材料作为掺铒的基体材料,通过离子注入的方法得到掺铒的a-SixC1-x-H(a-SixC1-x-H:Er)膜.注入以后的样品经过不同温度的退火.用X射线光电子能谱(XPS)、红外吸收光谱(IR)、拉曼散射谱(Raman)等技术研究不同的SiH4/CH4流量比和退火温度对a-SixC1-x-H:Er发光强度的影响.结果表明,高温退火引起了膜中C的分凝,对铒的发光是不利的.通过低温和室温下铒发光强度的比较,表明这种材料具有较弱的温度猝灭效应.

磁性半导体Gd_xSi_(1-x)的XPS研究

采用离子束技术,在n型硅基片上注入稀土元素钆,制备了磁性/非磁性p-n结.本文中使用的XPS对制备的样品进行测试,利用Origin 7.0提供的PFM工具进行研究,O1s束缚能介于金属氧化物和SiO_2中O1s的束缚能之间,Si2p的XPS谱分裂为两个峰,其中一个是单质Si的,另一个介于单质Si和硅化物之间,Gd4d的束缚能介于金属钆和氧化钆中的Gd4d之间,说明Gd_xSi_(1-x)形成了无定形结构.

GaAs_(1-x)Sb_x/GaAs单量子阱的光学特性研究

用选择激发光荧光研究了分子束外延生长的GaAsSb/GaAs单量子阱的光学性质,第一次同时观察到空间直接(Ⅰ类)和间接(Ⅱ类)跃迁.它们表现出不同的特性:Ⅰ类跃迁具有局域化特性,其发光能量不随激发光能量而变;Ⅱ类发光的能量位置随激发功率的增大而蓝移,也随激发光能量的增加而蓝移,复合发光发生在位于异质结GaAs一侧的电子和GaAsSb中的空穴之间,实验结果可以很好地用电荷分离造成的能带弯曲模型来解释,这也是空间间接跃迁的典型特性.还用光荧光的激发强度关系和时间分辨光谱进一步论证了GaAsSb/GaAs能带排列的Ⅱ类特性,并通过简单计算得到了应变和非应变状态下GaAsSb/GaAs异质结的带阶系数.

GAN_(1-x)P_x三元合金的MOCVD生长

用金属有机化学气相淀积技术在蓝宝石衬底上成功外延了高P组分的GaN_(1-x)P_x 三元合金。俄歇电子能谱深度剖面结果表明在GaN_(1-x)P_x 中P的掺入量最高达到20%且分布均匀；X射线光电子能谱价态分析证实了外延层中Ga-P键的存在。对不同P组分的GaN_(1-x)P_x 样品进行了低温光致发光（PL）测试，与来自GaN衬底的带边发射相比，随三元合金中P组分的变化，GaN_(1-x)P_x 的PL峰呈现出了不同程度的红移。在GaN_(1-x)P_x 的PL谱中没有观测到有关GaP的发射峰，表明该合金材料没有发生相分离。

立方相 Al_xGa_(1-x)N/GaAs(100)的MOVCD外延生长

利用MOCVD生长技术在GaAs(100)衬底上生长了高质量的立方相AlGaN薄膜。通过光致发光（PL）、扫描电镜（SEM）分析了不同NH_3流量、不同生长温度对AlGaN外延层的结晶质量和表面形貌的影响。发现相对高的NH_3流量和相对高的生长温度可以提高AlGaN外延层的结晶质量。

室温铁磁性半导体Mn_xGa_(1-x)Sb

采用离子注入、离子沉积及后期退火方法制备了稀磁半导体单晶Mn_xGa_(1-x)Sb，在室温下（300 K）获得了单晶的磁滞回线。用X射线衍射方法分析了铁磁性半导体单晶Mn_xGa_(1-x)Sb的结构，用电化学C-V法分析了单晶的载流子浓度分布。由X射线衍射得知，Mn_xGa_(1-x)Sb中Mn含量逐渐由近表面处的x = 0.09下降到晶片内部的x = 0。电化学C-V测得单晶的空穴浓度高达1 * 10~(21)cm~(-3)，表明Mn_xGa_(1-x)Sb单晶中大部分Mn原子占据Ga位，起受主作用。

GaAs／Al_xGa_（1－x）As多量子阱掩埋条形激光器

于2010-11-23批量导入

预注入对Si_（1-x）C_x合金形成的影响

室温下在单晶Si中注入(0.6-1.5)at%的C原子，部分样品在C离子注入之前在其中注入~(29)Si~+离子产生损伤，然后在相同条件下利用高温退火固相外延了Si_(1-x)C_x合金，研究了预注入对Si_(1-x)C_x合金形成的影响。如果注入C离子的剂量小于引起Si非晶化的剂量，在950℃退火过程中注入产生的损伤缺陷容易与C原子结合形成缺陷团簇，难于形成Si_(1-x)C_x合金，预注入形成的损伤有利于合金的形成。随着C离子剂量的增大，注入产生的损伤增强，预注入反而不利于Si_(1-x)C_x合金的形成，但当注入C原子的浓度超过固相外延的溶解度时，预注入的影响可以忽略。退火温度升高到1050℃，无论预注入还是未预注入样品，C含量低的合金相仍然保留，而C含量高的合金相大部分消失。

不同组分In_xGa_(1-x)As(0≤x≤0.3)覆盖层对自组织InAs量子点的影响

研究了不同In组分的In_xGa_(1-x)As(0≤x≤0.3)覆盖层对自组织InAs量子点的结构及发光特性的影响。透射电子显微镜和原子力显微表明，InAs量子点在InGaAs做盖层时所受应力较GaAs盖层时有所减小，并且x=0.3时，InGaAs在InAs量子点上继续成岛。随x值的增大，量子点的光荧光峰红移，但随温度的变化发光峰峰位变化不明显。理论分析表明InAs量子点所受应力及其均匀性的变化分别是导致上述现象的主要原因。

不同剂量C离子注入Si单晶中Si_(1-x)C_x合金的形成及其特征

室温下在单晶Si中注入(0.6-1.5)%的C原子，利用高温退火固相外延了Si_(1-x)C_x合金，研究了不同注入剂量下Si_(1-x)C_x合金的形成及其特征，如果注入C原子的浓度小于0.6%，在850-950℃退火过程中，C原子容易与注入产生的损伤缺陷结合，难于形成Si_(1-x)C_x合金相。随注入C原子含量的增加，C原子几乎全部进入晶格位置形成Si_(1-x)C_x合金，但如果注入C原子的浓度达到1.5%，只有部分C原子参与形成Si_(1-x)C_x合金。升高退火温度，Si_(1-x)C_x合金相基本消失。