量子阱平面光学各向异性的偏振差分反射谱研究

在室温下用偏振差分反射谱技术观察到了GaAs/AlGs、InGaAs/GaAs和InGaAs/InP三种量子阱材料的平面光学各向异性。我们发现GaAs/AlGaAs量子阱1h→1e跃迁的偏振度与阱宽成反比，与InGaAs/InP量子阱的报道结果类似。Ga原子偏析引起的界面不对称可以很好地解释这种行为。与之相反，InGaAs/GaAs量子阱的光学各向异性倾向于与阱宽成正比，目前还不能很好地解释这种现象。

电化学C-V法研究磁性GaMnSb/GaSb单晶的载流子浓度纵向分布

采用电化学C-V方法和Tiron电解液研究了GaMnSb/GaSb单晶载流子浓度的纵向分布，所得结果与Hall测量结果和X射线衍射分析结果一致。研究结果表明GaMnSb单晶中的Mn原子替代了GaSb中部分Ga原子的位置，并在GaSb中形成了浅受主能级。

半导体纳米结构的可控生长

应用MBE技术和SK生长模式，通过对研究材料体系的应力分布设计，生长动力学研究和生长工艺优化，实现了In(Ga)As/GaAs,InAlAs/AlGaAs/GaAs和InAs/InAl(Ga)As/InP无缺陷量子点（线）的尺寸、形状、密度和分布有序性的可控生长，这对进一步的器件应用特别重要。讨论了半导体纳米结构的空间有序性分布物理起因和退火的机制。

窄条宽化学气相沉积选区生长InP系材料波长调制的研究

采用窄条宽选区生长化学气相沉积（NSAG-MOCVD）技术在掩膜宽度0～40 μm范围内，获得波长漂移达177.5 nm的高质量的InGaAsP材料，经推导，获得各个生长区域的组份、应变和In，Ga的气相浓度增加因子的比值随掩膜条宽的变化关系，并且认为该比值在阈值掩膜宽度范围内，与III族分压比相关，大于阈值掩膜宽度范围内，与III族源无关，此外，对材料富In现象作了合理解释。

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。

半导体材料研究的新进展

首先对作为现代信息社会的核心和基础的半导体材料在国民经济建设、社会可持续发展以及国家安全中的战略地位和作用进行了分析，进而介绍几种重要半导体材料如，硅材料、GaAs和InP单晶材料、半导体超晶格和量子阱材料、一维量子线、零维量子点半导体微材料、宽带隙半导体材料、光学微腔和光子晶体材料、量子比特构造和量子计算机用材料等目前达到的水平和器件应用概况及其发展趋势作了概述。最后，提出了发展我国半导体材料的建议。本文未涉及II－VI族宽禁带 与II－VI族窄禁带红外半导体材料、高效太阳电池材料Cu(In,Ga)Se_2、CuIn(Se,S)等以及发展迅速的有机半导体材料等。

选择外延MOVPE的表面迁移

研究了采用选择外延MOVPE生长InGaAsP的组分随掩模宽度的变化规律，以及InGaAsP表面边缘尖角随V／III比的变化。结果表明，随着掩模宽度的增大，In组分增大，Ga组分减少；随着V／III比的增大，InGaAsP材料表面趋向平坦。对材料边缘尖角的变化规律作出了合理解释，研制出表面平坦的外延材料，为器件研制提供了有效的方法。

Metalorganic Chemical Vapor Deposition of GaNAs Alloy Using Dimethylhydrazine as Nitrogen Precursor

GaNAs alloy is grown by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) using dimethylhydrazine (DMHy) as the nitrogen precursor. High-resolution X-ray diffraction (HRXRD) and secondary ion mass spectrometry (SIMS) are combined in determining the nitrogen contents in the samples. Room temperature photoluminescence (RTPL) measurement is also used in characterizing. The influence of different Ga precursors on GaNAs quality is investigated. Samples grown with triethylgallium (TEGa) have better qualities and less impurity contamination than those with trimethylgallium (TMGa). Nitrogen content of 5.688% is achieved with TEGa. The peak wavelength in RTPL measurement is measured to be 1278.5nm.

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。

立方相GaN外延层的表面起伏和高密度孪晶与六角相

利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)技术研究了低压金属有机化学气相淀积(LP-MOCVD)的立方相GaN/GaAs(001)外延层的表面起伏特征，及其与外延层极性和内部六角相、立方相微孪晶之间的联系。结果表明外延表面存在有大量沿[1-10]方向延伸的条带状台阶，而表面起伏处对应着高密度的六角相或立方相微孪晶，在表面平整的区域内其密度则较低。{111}_(Ga)和{111}_N面上形成六角相和微孪晶概率的明显差异是导致外延层表面台阶状起伏特征的根本原因。

自组装InAs/GaAs量子点材料和量子点激光器

利用分子束外延技术和Stranski-Krastanow生长模式，系统研究In(Ga)As/GaAs,InAlAs/AlGaAs/GaAs,In(Ga)As/InAlAs/InP材料体系应变自组装量子点的形成和演化。通过调节实验条件，可以对量子点的空间排列及有序性进行控制，并实现了InP衬底上量子点向量子线的渡越。研制出激射波长λ=960nm，条宽100μm，腔长800μm的InAs/GaAs量子点激光器，室温连续输出功率大于1W，室温阈值电流密度218A/cm~2,0.53W室温连续工作寿命超过3000h。