nc-Si／SiN_x超晶格薄膜实现Nd

采用射频磁控反应溅射法制备a—Si／SiN。超晶格薄膜材料，热退火后形成纳米Si晶粒。把nc—Si／SiN，薄膜作为饱和吸收体插入Nd

以Au为缓冲层在Si衬底上生长ZnO薄膜

采用化学气相沉积（CVD）方法在Si（001）衬底上分别制备了有金属Au缓冲层以及无Au缓冲层的ZnO薄膜。其中Au缓冲层在物理气相沉积（PVD）设备中蒸发，厚度大约为300nm。有Au缓冲层的ZnO薄膜晶体质量比直接在Si衬底上生长有了显著提高。利用X射线衍射（XRD）研究了所生长ZnO薄膜的结晶质量，有Au缓冲层的ZnO薄膜虽然仍为多晶，但显示出明显的择优取向。用光学显微镜研究了ZnO薄膜的表面特征，金属Au缓冲层显著地提高了在Si衬底上生长的ZnO薄膜的晶粒尺寸及平整度。同时利用室温光致发光（PL）谱研究了ZnO薄膜的光学性质，并分析了有Au缓冲层的ZnO薄膜NEB发光峰强度反而弱的可能原因。

以金属为缓冲层在Si（111）上分子束外延GaN及其表征

用电子束蒸发方法在Si（111）衬底上蒸发了Au/Cr和Au/Ti/Al/Ti两种金属缓冲层,然后在金属缓冲层上用气源分子束外延（GSMBE）生长GaN.两种缓冲层的表面都比较平整和均匀,都是具有Au（111）面择优取向的立方相Au层.在Au/Cr/Si（111）上MBE生长的GaN,生长结束后出现剥离.在Au/Ti/Al/Ti/Si（111）上无AlN缓冲层直接生长GaN,得到的是多晶GaN;先在800℃生长一层AlN缓冲层,然后在710℃生长GaN,得到的是沿GaN（0001）面择优取向的六方相GaN.将Au/Ti/Al/Ti/Si（111）在800℃下退火20min,金属层收缩为网状结构,并且成为多晶,不再具有Au（111）方向择优取向.

VGF法生长的低位错掺Si-GaAs单晶的缺陷和性质

研究了垂直梯度凝固法（VGF法）生长的掺Si低阻GaAs单晶材料的晶格缺陷和性质,并将VGF法和LEC法生长的非掺半绝缘GaAs单晶进行了比较.利用A-B腐蚀显微方法比较了两种材料中的微沉积缺陷,对其形成原因进行了分析.利用荧光光谱研究了掺Si-GaAs单晶中Si原子和B原子的占位情况和复合体缺陷.Hall测量结果表明,掺Si低阻VGF-GaAs单晶中存在很强的Si自补偿效应,造成掺杂效率降低.VGF-GaAs单晶生长过程中高的Si掺杂浓度造成晶体中产生大量杂质沉积,而杂质B的存在加重了这种现象.对降低缺陷密度,提高掺杂效率的途径进行了分析.

界面热应力对InP/Si键合质量的影响

通过实验和理论计算,分析了InP/Si键合过程中,界面热应力的分布情况、影响键合结果的关键应力因素及退火温度的允许范围。分析结果表明,由剪切应力和晶片弯矩决定的界面正应力是晶片中心区域大面积键合失败的主要原因,为保证良好的键合质量,InP/Si键合退火温度应该在300～350℃范围内选取。具体实验验证表明,该理论计算值与实验结果相一致。最后,在300℃退火条件下,很好地实现了2inInP/Si晶片键合,红外图像显示,界面几乎没有空洞和裂隙存在,有效键合面积超过90%.

氧离子束辅助激光淀积生长ZnO/Si薄膜深度剖析

对于在Si(111)上用氧离子束辅助(O~+-assisted)脉冲激光淀积(PLD)生长的ZnO薄膜,用X射线光电子能谱(XPS)深度剖析方法对长成的样品进行了异位测试,分析了导致各峰峰位能移的因素;通过异位与原位XPS谱图的比较,指出O+-assisted PLD法生成的ZnO薄膜中存在孔隙;指出生长出的ZnO薄膜中含si成分的厚度不超过18 nm;同时探讨了在长成的ZnO/Si上继续生长GaN薄膜的可行性.

有机／无机杂化SiO_2／Si光波导薄膜的制备及表征

采用有机／无机杂化溶胶-凝胶（sol-gel）法制备了SiO_2光波导薄膜材料。采用甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（MAPTMS）作为反应先躯体，四丙氧基锆（ZPO）作为调节折射率的材料，正丙醇（n-propyl alcohol）为溶剂，利用旋涂方法在Si基片上成膜，采取低温长时间、高温短时间的热处理方式，制备出无龟裂薄膜。分别采用棱镜耦合仪和原子力显微镜（AFM）研究了不同溶剂量和不同ZPO量情况下，薄膜的折射率、厚度以及表面形貌变化情况。研究结果表明

Si基外延GaN的结构和力学性能

采用MOCVD技术在Si衬底(111)面上生长了GaN外延膜,分析了薄膜表面形貌和Si基GaN的临界载荷,研究了表面发光性能和GaN晶体质量随深度的变化.结果表明,外延层的表面比较平整,多组超晶格插入层可以进一步降低位错密度,提高晶体质量.膜的表面有许多颗粒状的发光中心,除了强的带边峰外,还有弱的黄光带和红光带,这可能是ON与VGa所产生的深能级跃迁产生的.GaN的晶体质量具有梯度变化,GaN外延层的上层晶体质量比较好,界面附近比较差,但是外延层与衬底的结合强度较高,临界载荷达到2.05 N.

高速率、低价位、智能化“3C”光网络呼唤Si基化、集成化SOC芯片

Si是微电子发展的无可替代基质材料，取之不尽，工艺成熟，立足于Si基材料，发展光网络SOC芯片，是突破上述困扰的重要途径。然而Si属间接带隙，又为立方反演对称的非极性材料，不具优异的天然光学特性。人工改性是突破Si材料本征限制的根本出路，能带工程、纳米工程、局域化工程、光子工程以及声子工程的综合运用，有望实现Si基化全光波长变换器，高速率全光开关乃至Si基激光器，为Si基化、集成化光网络SOC芯片的发展奠定基础，并将开拓出一门崭新的Si基集成光子学。

Nonlinear Optical Properties of AI-Doped nc-Si-SiO_2 Composite Films

The nonlinear optical properties of Al-doped nc-Si-SiO_2 composite films have been investigated using the time-resolved four-wave mixing technique with a femtosecond laser. The off-resonant third-order nonlinear susceptibility is observed to be 1.0 × 10~(-10) esu at 800nm. The relaxation time of the optical nonlinearity in the films is as short as 60fs. The optical nonlinearity is enhanced due to the quantum confinement of electrons in Si nanocrystals embedded in the SiO_2 films. The enhanced optical nonlinearity does not originate from Al dopant because there are no Al clusters in the films.

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.

光子晶体在Si基发光器件中的应用

在Si基集成光电子学的发展中,实现高效的Si基光源始终是人们期待的目标.但是Si材料的间接带隙特性导致其发光效率低.目前,已经探索了多种Si基材料体系以提高Si材料的发光效率,但是尚未取得突破性的进展.近年来,光子晶体以其独特的控光能力而备受人们的关注,将光子晶体引入到Si基材料体系中可以显著提高Si基材料的发光效率,这无疑对Si基光电子学的发展起到了重要的贡献.本文简述了利用光子晶体提高Si基材料发光效率的机制,介绍了光子晶体在几种Si基材料中的应用,探索了Si基光子晶体发光器件的潜在应用前景.

DCXRD Investigation of a Ge/Si（001） Island Multilayer Structure

A Ge/Si（001） island multilayer structure is investigated by double crystal X-ray diffraction, transmission electron microscopy,and atomic force microscopy. We fit the satellite peaks in the rocking curve by two Lorentz lineshapes, which originate from the wetting layer region and the island region. Then from the ratio of the thick- nesses of the Si and Ge （GeSi） layers as determined by TEM,tbe Ge compositions of the wetting layer and islands are estimated to be about 0. 51 and 0. 67, respectively,according to the positions of the fitted peaks. This proves to be a relatively simple way to investigate the Ge/Si （001） island multilayer structure.

Uniformity Investigation in 3C-SiC Epitaxial Layers Grown on Si Substrates by Horizontal Hot-Wall CVD

50mm 3C-SiC epilayers are grown on （100） and （111） Si substrates in a newly developed horizontal lowpressure hot-wall CVD reactor under different growth pressures and flow rates of H_2 carrier gas. The structure,electrical properties, and thickness uniformity of the 3C-SiC epilayers are investigated by X-ray diffraction （XRD） ,sheet resistance measurement, and spectroscopic ellipsometry. XRD patterns show that the 3C-SiC films have excellent crystallinity. The narrowest full widths at half maximum of the SIC（200） and （111） peaks are 0.41° and 0.21°, respectively. The best electrical uniformity of the 50mm 3C-SiC films obtained by sheet resistance measurement is 2.15%. A σ/mean value of ± 5.7% in thickness uniformity is obtained.

nc-Ge/Si岛基光子晶体单点缺陷腔的数值模拟与分析

阐述了利用光子晶体单点缺陷微腔来提高Ge/Si纳米岛发光效率的机理.通过3D FDTD方法计算出在平板厚度为300nm时,谐振波长随a和r/a变化的规律,即当给定r/a,h时,波长随晶格常数成次线性增加;当给定a,h时,波长随r/a的增加而减小.并从理论上给予分析.