一、GaAs/Al_xGa_(1-x)As表面单量子阱原位光调制反射光谱研究（论文文献综述）
马楠[1]（2021）在《阱内δ掺杂GaSb0.93Bi0.07/GaSb单量子阱的光致发光光谱研究》文中研究表明光致发光（Photoluminescence,PL）光谱是研究半导体材料发光特性的经典手段,具有非破坏、高灵敏等优点,在分析半导体材料能带结构等方面具有相当大的优势,不但能够揭示半导体的本征光学过程,还可以提供有关材料中的缺陷和杂质信息。所在课题组创新研制的基于傅里叶变换红外（Fourier transform infrared,FTIR）光谱仪的宽波段红外调制PL光谱实验系统,具备显着增强的光谱分辨率和信噪比（Signal-to-noise Ratio,SNR）的优点,为半导体材料的光谱获取及准确分析提供有效手段。GaSbBi因其禁带宽度较窄,被认为是2-4微米高性能发光器件的重要材料。与In Ga As/Ga As单量子阱（Single quantum well,SQW）类似,在GaSbBi/GaSbSQW阱内进行δ掺杂,形成近δ电势,将载流子局限在二维掺杂薄层附近,有望进一步延展其发光波长。由于界面结构可能导致的发光波长移动与非均匀展宽,GaSbBi/GaSbSQW的发光效率与δ掺杂面密度的关系还需要进一步探究。目前所报道的稀Bi半导体红外探测器只限于单元探测器,尚未见适用于红外焦平面阵列（Focal Plane Array,FPA）探测器应用报道。因此,揭示δ掺杂对发光效率影响的机制,表征其面内均匀性,可以为GaSbBi基高性能红外发光器件制造和性能优化提供参考。本工作针对阱内δ掺杂GaSbBi/GaSbSQW的红外发光特性问题,基于宽波段红外调制PL光谱实验系统,开展不同阱内δ掺杂面密度的Ga Sb0.93Bi0.07/Ga Sb单量子阱及其非掺杂SQW参考样品的激发功率、温度依赖、以及面内均匀性的PL光谱分析。取得的研究结果主要表现在以下三方面:（1）室温条件PL光谱分析Te掺杂GaSbBi/GaSbSQW与未掺杂对比样品结果表明,由于掺杂引入的电子局限在阱中,使其能量降低,PL强度降低,所带来的带尾效应拓展了PL峰的半高全宽。过高掺杂面密度还会引起背景杂质的影响。低温PL光谱测试结果表明,材料可以表现出很强的光谱信号;变温PL光谱比对分析各样品特征峰能量、强度、半高全宽随温度的演化,发现Te掺杂对温度稳定性具有一定程度的提升效果。（2）变激发功率红外PL光谱分析GaSbBi/GaSbSQW和Ga Sb势垒/衬底成分发光强度演化发现,阱内δ掺杂导致界面恶化和阱内晶格质量下降,引发“电子损失”和“光子损失”,使红外辐射效率显着降低,相对下降幅度约为33%-75%。（3）低温条件下空间分辨扫描成像PL光谱分析阱内δ掺杂GaSbBi/GaSbSQW发现,掺杂在提高样品的稳定性的同时,也会引入局部缺陷。相关研究进展可为对该体系材料的制备及工艺优化提供参考,为稀Bi红外发光器件的性能优化提供帮助。
王月[2]（2018）在《含耦合量子阱应变可调微管的研究》文中指出近年来,微纳结构由于其独特的物理性质成为了当前的研究热点并被广泛的应用于光学,传感,微驱动,能量存储等领域。常见的微纳结构有以下几种:管状结构,褶皱状结构,链状结构,环状结构等。制备这些微纳结构的方法多种多样,其中以卷曲纳米技术为主的制备方法被广泛应用,它结合了自上而下方法和自下而上方法进行纳米薄膜生长和薄膜刻蚀,进而将具有内应力的纳米薄膜从衬底上剥离,制备出形状可控的三维微纳结构。由于内应力的作用,微纳结构的物理性能将发生改变,因此本文利用卷曲纳米技术制备含耦合量子阱的三维微管,以卷曲微管为对象,通过理论和实验的方法研究体系内应力之间的关系以及应变对其他性能的影响等,具体包括:1.理论部分,通过对传统纳米薄膜材料,结构,卷曲方向的研究,理解含耦合量子阱纳米薄膜的制备机理;通过材料生长及样品制备方法的研究,了解制备纳米薄膜的基本流程;掌握了这些概念后,通过线性应变理论和电子能带理论分析体系内的应变释放和电子跃迁情况。2.通过实验,将设计好的薄膜制备成微管,主要利用传统光刻和化学湿法刻蚀工艺对薄膜进图形化处理,并选择性的腐蚀牺牲层,从而使薄膜卷曲成微管。将制备好的微管用光致发光谱进行测试后,可以获取微管最终的应变释放情况。3.由于应变受外界条件影响,因此在掌握了理论知识和实验流程的基础上,我们进一步的探究外界条件-腐蚀液浓度的改变对体系内的应变及光学性能的影响。本文中将制备好的微管用光致发光谱测量后,发现不同的样品内存在两种应变释放,区别是应变在轴向的不同释放,光致发光谱上表现为峰位的移动。通过对不同腐蚀液浓度的微管的光致发光谱的研究,发现微管的单轴应变释放和双轴应变释放不仅与衬底对微管的影响有关,还与微管卷曲的起始状态有关,并且在一定条件下两种应变可以相互转换。不同浓度的腐蚀液改变了微管的应变释放情况,作用在量子阱上表现为能隙的改变,通过光致发光技术可以对应到量子阱内激子的跃迁峰位,与理论数值进行对比后可以确定微管内应变的释放情况,从而做到精确调控最终微纳系统的应变状态;本文的研究有利于从更基础的角度理解并调控晶体薄膜中的应力应变。
邱维阳[3]（2016）在《GaAs（Sb,Bi）的光学和自旋极化特性研究》文中研究表明随着半导体技术的不断发展,传统的基于电子输运性质的晶体管已经接近其物理极限。传统晶体管的工作原理基于电子的输运性质,一方面其能耗较大,并带来散热问题;另一方面器件的工作频率也受制于电子的输运速度。自旋是电子的另一个重要特征,由于自旋翻转的能量远低于电子输运的能量,且自旋翻转的速度也远快于电子输运,因此基于电子自旋性质开发的量子计算机、量子存储器等自旋电子学器件比传统基于电子输运性质的器件有较大的优势。为了将自旋电子学器件推向实用化,需要解决自旋产生、自旋传输、自旋探测三个问题。对于半导体材料来说,由于材料内部存在多种弛豫机制,厘清电子与各种势场的相互作用,以便有针对性地对材料进行优化,这对于制作实用的自旋电子学器件非常关键。近年来,人们发现将N元素加入Ga As会在室温下产生自旋依赖复合效应,这一效应使Ga As N材料的自旋极化率远高于一般的Ga As材料。Sb和Bi与N同为V族元素,这暗示着将Sb和Bi加入Ga As也可能产生一些比较奇异的自旋特性。因此研究Ga As Sb和Ga As Bi的自旋特性对于未来可能的自旋电子学器件非常有价值。此外,通过调节As和Sb的比例,Ga As Sb合金的带隙范围可以在1.42e V（870nm）和0.726e V（1700nm）之间调节。由于波长高度可调,且覆盖了包括1310nm和1550nm这两个重要的光通讯波长,其应用价值大幅提高。目前基于Ga As Sb的红外发光二极管、红外激光器、红外探测器、太赫兹量子级联激光器、太赫兹异质结双极型晶体管都已经被开发出来,因此Ga As Sb在光学应用方面的巨大潜力已经得到证明,但是关于Ga As Sb材料自旋性质的研究很还很少见。铋（Bi）是最重的非放射性元素,将其引入Ga As材料,会引起很大的自旋轨道耦合分裂,理论计算Ga Bi的自旋轨道耦合分裂能为2.15e V（目前还未生长出来）。由于Bi与As在电负性、原子大小方面存在巨大差异,将Bi掺入Ga As会引起局域的Bi态与Ga As价带的相互作用,这种相互作用使价带分裂为两个子代,造成巨大的能带收窄（Giant Bandgap Reduction）。实验发现掺入1%的Bi到Ga As会引起90me V的带隙收窄,只需要掺入10%的Bi到Ga As中即可将材料的带隙收窄到0.8e V（1550nm）,这显示出Bi是一种高效的Ga As带隙调控材料。典型的红外光电器件如红外激光二极管、红外光电探测器、太阳能电池都已经被开发出来。但是由于Bi与As的电负性、原子大小差异较大,因此材料生长难度大,相关的研究也还非常不足。基于巨大的应用前景及当前的研究现状,我们开展了相关的研究工作,主要工作内容如下:1.我们运用连续波光学取向谱和Hanle效应研究了锑组分约为6%的Ga As Sb材料的光自旋极化率和有效自旋退相干时间（g Ts）随温度的变化。在大约120K左右我们测得的光自旋极化率约为21%,有效自旋寿命g Ts在5K到200K范围内由1.5ns单调下降到20ps。我们的研究说明将少量Sb元素加入Ga As就会引起大的自旋轨道相互作用,并因此明显地改变Ga As的自旋性质。此外我们还对各个温度下的复合、弛豫特征时间进行了分析,对Ga As Sb材料的自旋弛豫机理进行了指认。2.我们从影响光致发光偏振度的几个原因出发,通过施加纵向磁场以及进行生长后热处理,明显地提高了Ga As Sb样品的自旋极化率。通过施加10T的纵向磁场,光自旋极化率在105K时由19%提高到了40%,增强了一倍。另一方面,通过生长后的热处理处理缩短电子寿命,我们将180K时材料的光自旋探测效率由大约6%提高到23%,增强了3倍。我们对两种提高极化率方法的原理都进行了详细的分析。3.我们通过连续波光致发光（CWPL）和时间分辨光致发光（TRPL）研究了Ga As Sb薄膜在不同温度下的光电性质。我们发现样品的两个光致发光信号都随激发功率的提高而发生蓝移,这说明两个发光信号都来自局域态。从TRPL来看,我们的样品发光在经受脉冲激发之后发光强度并非随时间随时间单调下降,我们提出了一个半定量模型来解释这一实验现象,并对提取的参数进行了详细的分析。4.我们用光调制反射技术研究了分子束外延生长的GaAs Bi材料。我们在Ga As Bi材料的调制谱中观察到了奇异的展宽和强度变化。E0跃迁和E0+ΔSO跃迁都随着Bi组分的提高而出现了明显的展宽,且E0跃迁展宽更加明显。我们认为E0跃迁的展宽主要来源于合金的不均匀性引起的轻重空穴的分裂,同时与Bi对以及其他Bi相关的缺陷引起的带尾态也促使了调制反射谱的展宽。同时,随着Bi组分的提高,E0跃迁与E0+ΔSO跃迁的调制信号强度比从大约35倍降低到大约4倍。这意味着将Bi的引入会同时影响轻空穴带、重空穴带以及自旋轨道分裂带的能带结构,但其影响程度明显不同。通过测试和分析样品的光调制反射激发谱,我们确认了Bi的掺入会高效地调控材料的光电性质。5.我们研究了Ga As Bi材料中Ga Bi模和Ga As-LO模的拉曼散射强度关系,并提出了一个通过提取和计算拉曼散射强度来计算Ga As Bi中Bi组分的方法。该方法在Bi组分小于3%时得到的结果与通过峰位移动得到的结果符合得很好,这为稀Bi材料的组分指认提供了一个新的备选方案。
王博[4]（2016）在《基于折射率调制效应的全光固态皮秒分辨X射线探测技术研究》文中提出在高能密度物理、天体物理和等离子体辐射研究中,涉及许多皮秒级单次事件,皮秒时间分辨X射线诊断技术一直是这些领域研究与开发的重点。利用折射率调制效应实现X射线的高时间分辨探测是国际上最近提出的超快诊断新概念,通过该概念的深化延伸,试图研制出一种具有皮秒/亚皮秒时间分辨的X射线探测器件,构建全光调制超快诊断实验系统,以期解决激光等离子相互作用研究中的皮秒时间分辨诊断难题。本论文基于折射率调制效应,使用“X射线调制器”（X-ray modulator,XM）和“光偏转器”（Beam defelection device,BDD）结合的方法,设计了一种可实现皮秒时间分辨的全光固态X射线探测器。通过对其工作机理的理论研究和探测器样件的制备与测试,阐明了其工作机理,研究了探测器结构、材料参数、激光参数对探测性能的影响,验证了全光固态X射线探测器原理的可行性。本论文的主要研究内容如下:1.在分析X射线对GaAs材料辐射调制效应的基础上,建立了X射线诱导载流子浓度模型。详细分析了GaAs材料中光注入载流子效应对折射率变化的影响,给出了能带填充效应、带隙缩小效应和自由载流子吸收效应引起的载流子浓度和折射率之间的函数关系。通过仿真计算,得到当探针光光子能量位于禁带宽度附近时,系统的探测灵敏度最高,当载流子浓度达到(1019cm-3)时,折射率变化幅度可达10-1量级。2.设计了新型全光固态X射线探测器（All Optical Solid-state X-ray Detector,AOSXD）。通过X射线调制器实现X射线向光学域的下转换,X射线调制器选用低温生长GaAs（Low temperature grown GaAs,LTG-Ga As）作为敏感区,将探测器的时间响应缩短至百飞秒量级,结构上采用法布里-玻罗腔（Fabry-Perot cavity,F-P腔）,既提高了探测效率,又将探针光的相位信息转为光强信息;通过光偏转器完成时间向空间信息的转换,光偏转器中选用不同组份的AlxGa1-xAs分别作为波导芯层和包层,配合瞬态棱镜的设计实现探针光的扫描偏转。3.基于泵浦-探针法对半导体中载流子动力学特性进行了实验研究,给出探针光反射强度与载流子动力学过程之间的关系。分析了自由载流子、晶格温度、载流子复合等效应对时间分辨的影响。结果表明,通过在材料中引入深能级缺陷的方法可使X射线调制器的时间分辨提高到皮秒甚至亚皮秒量级。通过理论计算与数值模拟的方法详细分析了瞬态棱镜设计、探针光反射、载流子扩散和色散效应、泵浦光的非一致性等对时间分辨的影响,并提出优化措施。4.设计和制备了X射线调制器和光偏转器,搭建了X射线皮秒时间分辨实验演示系统,对AOSXD系统进行原理验证和指标测试测试。结果表明:AOSXD系统的静态空间分辨为5lp/mm,时间分辨率约为6ps,证实了AOSXD探测器方案的可行性与实验设计的正确性。本论文的创新意义主要体现在以下几个方面:1.首次提出了使用“X射线调制器”和“光偏转器”结合的方法,实现对X射线全光固态皮秒时间分辨探测,并设计出全光固态结构的探测器,完成了探测器样件的制备,实验验证了其进行皮秒时间分辨探测的可行性。2.建立了X射线诱导折射率变化的理论模型,研究出能带填充、带隙收缩和自由载流子吸收效应与折射率变化之间的关系,给出了载流子浓度、折射率变化和探针光选取的理论依据,为X射线和其它高能粒子的超高时间分辨探测提供了理论借鉴,对推动全光固态超快诊断方法意义重大。3.理论给出了探测器材料参数、腔体设计、瞬态棱镜参数、探针光参数、载流子扩散效应、探针光色散效应、泵浦光不均匀性等因数对时间分辨率的影响权重,并提出优化措施,对全光固态探测器的设计与工程实施具有指导意义。4.通过本课题的研究,探索了采用全光固态方式实现X射线皮秒时间分辨探测的新途径,本文建立的研究方法可推广至其它高能粒子的探测,由此组建的超快诊断系统可广泛应用于深空探测、核物理、高能物理等学科领域。
赵恒飞[5]（2014）在《温度和掺杂浓度对Si delta掺杂的量子阱系统电子态结构和子带间光学吸收系数的影响》文中认为本文将在有效质量近似下,通过自洽地计算方式求解量子阱系统薛定谔方程和泊松方程,得到在温度不为零情况下量子阱系统的电子态结构,进而研究温度和掺杂浓度对不同的量子阱系统各个方面的影响。本文主要研究内容为：1.通过自洽地求解Si delta掺杂的GaAs一维无限深势阱薛定谔方程和泊松方程,研究了温度不为零情况下温度和掺杂浓度对系统子带能级、费米能级、电子布居、自洽势和子带间线性光学吸收系数的影响,发现随着温度的升高,子带能级升高,费米能级下降,自治势阱深变深,子带间光学吸收系数下降；随着掺杂浓度的升高,子带能级和费米能级均升高,各能级上电子布居增大,子带间光学吸收系数变大；研究了入射光能量对子带间光学吸收系数的影响,发现随入射光能量增大,总吸收系数出现两个峰值,其主要贡献者分别是能级（1-2）和（1-4）。2.通过自洽地求解Si delta掺杂的AlxGa1-xAs/GaAs双势阱系统的薛定谔方程和泊松方程,研究了温度不为零情况下温度和掺杂浓度对系统子带能级及其分裂能级,费米能级,各能级上的电子布居以及子带间线性光学吸收系数的影响,发现子带能级、费米能级、电子布居、吸收系数的变化趋势均与一维无限深势阱结构相同,不同的是一维无限深势阱中电子主要集中在掺杂区域,而双势阱结构中,电子则与掺杂区域分离,集中在不掺杂的势阱中；研究了入射光能量对子带间线性光学吸收系数的影响,发现总吸收系数随着入射光能量的增大而出现4个波峰,这4个波峰的最大贡献者分别是能级（2-3）和（1-4）、（4-5）和（3-6）、（2-5）和（1-6）、（2-7）和（1-8）。本文通过理论计算的方式,利用Numerov算法结合origin作图软件对温度和掺杂浓度对两种不同的量子阱系统电子态结构和子带间光学吸收系数的影响进行了研究和分析,为进一步研究温度和掺杂浓度对半导体材料的影响提供一种参考。
韩祥云[6]（2011）在《ZnO纳米阵列和非极性薄膜的制备及性能研究》文中研究表明ZnO低维纳米材料是一种重要的功能材料,有许多优良的性能,在化工、电子、微纳器件等领域有广泛的用途。其中,一维ZnO纳米线阵列是一种特殊结构和优异物化性能的纳米材料。有序纳米线结构将会更大地发挥ZnO纳米线的优异特性,是新型高性能纳米材料与器件研究的重要物质基础。而非极性面的ZnO薄膜在光电器件、表面声波、压电以及紫外光调制器等器件方面,同样有着重要应用价值。其纤锌矿结构会导致在极性轴[0001]方向具有很强的自发极化和压电极化效应。解决此问题最根本方法是生长非极性面的薄膜,即薄膜的生长方向垂直于[0001]方向。本论文主要围绕ZnO纳米线阵列结构的可控制备及其物性研究,和非极性ZnO薄膜的PLD生长与表征来开展,同时对非极性GaN薄膜的MOCVD生长及表征进行了研究,获得一些有意义的研究结果。其主要研究内容和结果如下:（1）采用气相法,在GaN衬底上制备了一维ZnO纳米结构,重点研究了反应物总量、催化剂厚度、沉积温度和管内真空度对纳米线阵列的形貌、直径、长度、密度、取向性的影响,得到了最佳的生长工艺参数。在靠近反应区合适的位置,管内10002500 Pa的稳定压强下,制备出大面积形貌优良、尺寸均匀、整齐排列的纳米线阵列。从光学角度出发,阐述了纳米线的形貌、有序排列与其发光性能、声子振动特性、紫外光探测响应性能和表面润湿性之间的关系。（2）采用水热法,在低温95℃,不同导电衬底（ITO、FTO、Pt）上制备出了高取向、大面积、均匀的ZnO纳米线阵列。研究了生长时间和反应物浓度对阵列的影响。在此基础上,采用两步法构建了NiO/ZnO纳米结构阵列,和光刻胶旋涂的ZnO纳米阵列结构,重点对其出现的电阻开关效应进行了分析和讨论。通过对I-V结果线性拟合分析,得出在高低阻态不同偏压下其导电机制并不相同,这主要是由界面效应引起的。（3）采用MOCVD外延法,在r面蓝宝石衬底上生长了系列的非极性a面GaN薄膜。分析了不同生长工艺(AlxGa1-xN缓冲层、原位生长SiNx插入层)对本征GaN外延层生长质量的影响,取得了较好的结果。采用飞秒激光Z扫描方法,探究了非极性GaN薄膜的三阶非线性光学性质,发现了晶体对称性降低引起三阶非线性吸收系数和三阶非线性折射率具有面内各向异性。（4）利用脉冲激光沉积的方法,采用a-GaN模板作为衬底,探究非极性面ZnO薄膜的生长特性。研究不同生长温度对ZnO薄膜的晶体质量、表面形貌以及光学性质等性能的影响。通过优化成膜温度,在600℃制备出高质量a面的ZnO薄膜,其双晶衍射的半峰宽最小为0.4°,室温PL发光峰强度IUV/IDLE的比值高达18.5。通过对称和非对称衍射倒异空间分布图分析了倒格点的宽化机理,并得出a面ZnO膜面内具有张应变,面内两个正交方向上应变的大小分别是+0.335%和+0.055%。低温85 K下禁带边发射峰主要是由3.351 eV的中性施主束缚激子发光和3.315 eV的自由电子-束缚激子跃迁发射占主导地位。
李金钗[7]（2008）在《III族氮化物半导体中极化场的调控》文中研究说明Ⅲ族氮化物半导体在短波长高亮度发光二极管、高功率激光器、高灵敏度光探测器、以及高温大功率电子器件等方面有着广泛的应用前景。不同于传统的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体,纤锌矿结构的Ⅲ族氮化物半导体具有极强的自发极化和压电极化效应。极化效应在Ⅲ族氮化物的应用中起着双刃的作用,既有其危害处也有其得利处。对Ⅲ族氮化物半导体中的极化场加以调控,避其短扬其长,是人们渴望深入了解的课题。本论文围绕Ⅲ族氮化物半导体的极化效应和极化场调控,结合第一性原理计算方法、MOVPE生长技术、材料的结构和性能测试,着重从理论设计和MOVPE外延生长两方面开展了系统的研究,主要取得如下研究成果:首次提出并构建了Mg和Si定位共掺GaN结构,以期实现局域极化场的调制。通过第一性原理计算模拟Mg和Si定位共掺GaN的电子结构发现,定位共掺的Mg和Si杂质做为一个整体,对导电并无贡献,而是在GaN中形成了一个局域的极化场,在一定程度上提高了Mg的溶解度,减小了Mg受主激活能。首次提出并构建了Mg-和Si-8共掺AlGaN/GaN超晶格结构,实现了对超晶格的能带调制。第一性原理计算模拟的Mg-和Si-δ共掺AlGaN/GaN超晶格能带结构表明,在AlGaN/GaN超晶格的界面处分别插入Mg和Si的δ掺杂层,改变了超晶格中的内建电场,导致能带弯曲程度急剧增大。根据所设计的Mg-和Si-δ共掺超晶格结构,采用MOVPE技术外延生长了Mg-和Si-δ共掺p型AlGaN/GaN超晶格。Hall效应与光致发光谱测试结果表明,相比于Mg调制掺杂超晶格结构,Mg-和Si-δ共掺超晶格结构更有效地减小了Mg受主激活能,提高了Mg掺杂效率。进一步将该超晶格结构应用于深紫外LED的p型导电层,成功制备了Ⅰ-Ⅴ特性良好、电致发光主波长短至213 nm,且发光较强的深紫外发光二极管。提出并构建了Mg掺杂的InGaN/GaN量子阱结构,通过掺杂实现了对量子阱极化场乃至量子能级的调制。第一性原理计算模拟Mg掺杂的InGaN/GaN量子阱的能带结构表明,在InGaN阱区内掺入Mg杂质,削弱了量子阱中的极化场,导致导带与价带边的弯曲均有不同程度的减小,量子阱有效禁带宽度从0.98 eV“恢复”至1.09 eV。根据理论设计,采用MOVPE技术外延生长了未掺杂和Mg掺杂InGaN/GaN多量子阱。通过电致发光谱的研究厘清了InGaN/GaN多量子阱的量子能级间的电子跃迁发光机制。在高注入电流情况下,InGaN/GaN多量子阱中出现了电子势阱中第一电子能级到空穴势阱中第一重空穴能级（1e-1hh）和第二重空穴能级（1e-2hh）的两电子跃迁发光峰。进一步将Mg掺杂InGaN量子阱应用于蓝光LED中,有效地减小了极化场,调节了量子能级位置,进而改变了量子阱发光波长,提高了波长稳定性。
冯夏[8]（2006）在《ZnO基半导体—金属异质纳米结构》文中研究指明新型半导体异质结构是当前半导体科学技术研究的前沿领域。借助异质材料的接触与融合所产生的表面和界面的奇异功能特性,来创造新型材料和器件,已成为许多研究领域的指导思想。本论文从ZnO基半导体出发,探索发展新结构、揭示新现象、阐释其物理机制,着重介绍了两方面工作:ZnO/Au异质结构材料设计、制备,并对ZnO薄膜的应力、发光特性以及极性控制作进一步的探讨;Zn2SiO4纳米线和Zn2SiO4-Zn异质结构纳米同轴线的制备,及其发光性质研究。在ZnO/Au异质结构材料的研究中,首先采用了基于密度泛函理论的从头计算方法,参照层晶模型的构建方法,设计了Au（111）及其上面的ZnO形成的ZnO/Au异质结构模型。通过模拟计算ZnO不同结构的体系总能,优化并确定了ZnO薄膜的结构性质。接着我们在Si衬底上溅射沉积了两种厚度的Au薄膜,后用气相沉积方法在不同温度下沉积了ZnO薄膜。研究发现Au形成纳米晶粒后生长的ZnO薄膜表面呈六角对称小丘状,薄膜沿c轴生长,晶粒尺寸较大,晶粒间接合较好,晶体质量较好;通过Raman、CL、CBED等表征手段表明,用纳米Au晶粒引导异质生长ZnO薄膜,不仅能够充当生长晶核,还能够控制ZnO薄膜为Zn极性、降低Si衬底与外延层间的失配应力、提高带边紫外发光效率。此外结合理论模型,进一步探讨Au纳米颗粒上ZnO薄膜的生长机制;提出在晶核形成时处于富Zn状态,随着晶核慢慢向边上生长,Zn和O的比例越来越接近理想化学剂量配比,ZnO的质量也更好,岛状的ZnO慢慢接合在一起,形成质量较好的无晶界的薄膜结构。另一方面,我们用简单的气相沉积生长了Zn2SiO4纳米线和Zn2SiO4-Zn异质结构纳米同轴线阵列。使用了包括扫描电子显微镜、能量色散X射线谱、高分辨透射电子显微镜以及X射线衍射等各种实验方法对样品进行了表征,提出了一种新的应力促进生长机制,为生长均匀的纳米同轴线提供一种新的技术。同时测量了不同温度下样品的阴极荧光谱,在300 nm左右、560 nm和865 nm左右分别出现了强度依次减弱的峰。各峰的半高宽都随温度增长而增大。通过对比Zn2SiO4纳米线的发光特性表明,回音壁模式为光在Zn2SiO4纳米线内传播的主要模式,因而不同直径的Zn2SiO4纳米线得到不同波长的发光;波长约为560 nm
王立[9]（2006）在《ZnO薄膜的MOCVD生长及GaN/Si绿光LED特性研究》文中研究表明本论文分为两大部分。第一部分为氧化锌薄膜的MOCVD生长及性能研究；第二部分为硅衬底氮化镓基绿光LED材料生长及器件性能研究。 第一部分： 氧化锌作为一种多功能材料，已经有着几十年的应用历史。然而，在近年短波长发光器件越来越受重视的背景下，氧化锌作为一种具有巨太潜力的发光材料正在被人们重新“发现”。与氧化锌的传统应用不同，要制作高效率的发光器件，必须首先获得高质量的氧化锌单晶薄膜。近几年来，尽管国际上氧化锌单晶薄膜的制备取得了重要进展，但是可实用的氧化锌发光器件仍没有制备成功。在这种背景下，本文开展了使用金属有机化学气相沉积技术制备氧化锌薄膜的研究。 本文使用一台自制的常压金属有机化学气相沉积系统进行氧化锌薄膜生长。通过大量的生长实验，对各种生长条件对氧化锌薄膜质量的影响进行了系统的研究。经过工艺优化，本文在蓝宝石衬底和硅（111）衬底上都成功制备出高质量的氧化锌单晶薄膜。本文对蓝宝石衬底上制备的氧化锌薄膜的结构和光学特性进行了深入的分析。本文还研究了高温退火对蓝宝石衬底上氧化锌薄膜结构和光学特性的影响。在这些研究中，本文获得了以下具有创新性的研究结果： 1、本文研究了缓冲层生长温度对氧化锌外延薄膜的影响，提出了一种高温缓冲层生长方法。采用该方法制备的氧化锌薄膜的（0002）和（1012）面X射线摇摆曲线半峰宽最小值分别达112弧秒和214弧秒，为当前文献中使用化学气相沉积法制备的氧化锌薄膜的最小值。 2、通过使用氮化铝缓冲层，本文在硅衬底上生长出高质量的氧化锌单晶薄膜。其（0002）和（1012）面X射线摇摆曲线半峰宽最小值分别达410弧秒和1321弧秒，为当前文献中硅（111）衬底上制备的氧化锌薄膜的最小值。 3、目前关于氧化锌薄膜化学气相沉积过程中的在线测量技术的报道很少。本文研究了蓝宝石衬底上生长氧化锌薄膜过程中在线测量的激光干涉反射率曲
沈大可[10]（2003）在《新颖液晶光阀及紫外光电二极管阵列的研究》文中指出全面介绍和回顾了当前紫外光电二极管和液晶光阀器件的研究与发展情况，对它们的工作原理，材料特性、制备工艺和应用背景作了详细的分析讨论。 高响应的肖特墓紫外光电二极管探测器（探测波长小于400nm）在天文物理、环境科学、生物科学和医疗仪器研究等方面具有广泛的应用背景。本文研究了在GaAs和GaP衬底上，本征型和n型Al掺杂ZnS基单晶薄膜的分子束外延生长，获得了高质量的单晶外延薄膜。首次采用“两步法”制备出了新颖的8×8 ZnS肖特基光电二极管阵列，详细研究并确定了制备该器件的标准光刻、金属沉积、湿化学腐蚀、SiO2绝缘层沉积等一系列微电子处理工艺。该肖特基光电二极管阵列的光谱响应截止边为340nm。在400nm至250nm的紫外光盲区域，光电响应测试显示该器件在截止边波长处具有0.15A/W的高响应度，相对应的外量子效率为54.8％。在330nm处，器件获得最高的光电响应度为0.2A/W，相对应的外量子效率为75.2％。成像测试显示该器件具有良好的紫外成像特性。 液晶光阀作为光电信息处理技术中的一种关键器件，已被广泛应用于通讯、机器人视觉、光学计算机、神经网络、大屏幕投影显示等方面。但是受光敏层材料对写入光波长的响应限制，目前绝大部分液晶光阀都只工作在可见和红外光范围，对以分子束外延生长的ZnSx(Se1-x)(薄膜作为光敏层，响应波长连续可调的光盲紫外液晶光阀还未见报道。本文讨论了这种ZnSxSe1-x光盲紫外液晶光阀的结构和工作原理，并通过对器件电学模型的分析，导出为使器件正常工作，ZnSxSe1-x光敏层必须满足的结构参数和光电特性要求。 确定了对ITO衬底进行预处理的最佳条件和参数，获得了原子级平整的ITO衬底，AFM测得其RMS平均粗糙度仅为0.2nm。采用分子束外延技术在ITO导电玻璃上低温沉积了ZnSxSe1-x多晶薄膜，详细研究了薄膜制备的工艺参数，在最佳沉积条件下，制备获得了晶型为立方闪锌矿，并具有（111）面高度定向生长结构的柱状ZnSxSe1-x多晶薄膜，其RMS表面粗糙度最小可达1.2nm。XPS深度剖析显示所制备的薄膜，其内部成分均匀，无偏析和凝聚，界面清晰而陡峭，扩散不严重。研究了采用MBE系统沉积ZnSxSe1-x多晶薄膜的生长机理，分析了衬底温度、沉积速率及薄膜组分对薄膜微结构的影响，提出的“类结构区域模型”可以较完整地解释ITO衬底上ZnSxSe1-x多晶薄膜生长的机理。 对ZnSxSe1-x多晶薄膜的光电特性进行了分析和测试，结果表明，该薄膜具有①大于103的紫外/可见光响应对比度，并且响应波长随薄膜组分连续可调；②能和液晶层相匹配的暗电阻率和暗阻抗，其暗电阻率可通过掺Al或控制薄膜的晶粒大小而调整；③ 新颖液晶光阀及紫外光电二极管阵列的研究在液晶光阀工作的低频段（＜200HZ），具有适当的亮／暗阻抗比；④满足器件要求的选择透光特性。因此完全满足制备ZnS／el－x光盲紫外液晶光阀的要求。 分析并改进了实验参数，采用以 ZnS和 Znse化合物为源材料，同样用 MBE系统沉积制备了具有门 11)面高度定向生长结构的柱状 ZnS雇el．x多晶薄膜，薄膜的晶型为立方闪锌矿。相比于用 ZnS和 Se为生长源制备的 ZnSxSel－x薄膜，采用 ZnS和 Znse化合物为源材料的实验方法制备出的薄膜性能更优良，其晶粒尺寸普遍增大，柱状晶形更完整。生长过程中，衬底表面S元素脱附量的减小，不但可以更方便地控制样品的组分，而且增加了薄膜的成核几率，从而使薄膜中的晶粒生长更完善，薄膜的致密性更高。通过调整衬底的活动自由度，实现了以 ZllS和 ZnSe为源材料制备ZllSxSCI．x薄膜的可控定向生长。随着衬底自由度的增加，薄膜中)IM次出现门 ＼门)和Q20)面的 Xm三强峰。 对薄膜的光电特性的分析测试表明，以 ZnS和 Znse为源材料制备的 ZnSSe；．x薄膜同样满足制备光盲紫外液晶光阀所需的结构参数和光电特性要求，而且发现其具有独特的光电各向异性。从理论上分析了液晶光阀光敏层对器件分辨率的影响，研究了柱状结构光敏层对提高液晶光阀分辨率的作用。 以硅烷（SIH4）和硼烷（BZH6）为气相先驱体，采用等离子体增强化学气相沉积法 oECVD)制备出轻掺硼非晶氢化硅薄膜。X射线衍射、原子力显微镜和光、暗电导测试表明，一定程度的硼掺杂提高了非晶硅氢硅薄膜的电导率，降低了非晶氢硅薄膜的光／暗电导比，并促进了非晶氢硅薄膜中硅微晶粒的生长。红外吸收谱研究预示了大量的硼原子与硅、氢原子之间能形成某些形式的复合体，仅有少量硼元素对P型掺杂有贡献。由于非晶氢化硅具有较窄的禁带宽度门．6～1．sev)，并且可通过硼掺杂对其禁带宽度连续调制，因此以掺硼非晶氢化硅薄膜作为光敏层的液晶光阀对于可见光及近红外区的图像实时转换非常有利。 研究了液晶光阀介质镜层的制备并对液晶定向层的常规摩擦定向工艺步骤进行了改进。以ZflSxSCI－x多晶薄膜为光敏层，制备了透射型和反射型紫外液晶光阀器件。制得的光阀的对比度、分辨率都较好，完全能实现紫外－可见光的转换，图像投影可以得到清晰的
二、GaAs/Al_xGa_(1-x)As表面单量子阱原位光调制反射光谱研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、GaAs/Al_xGa_(1-x)As表面单量子阱原位光调制反射光谱研究（论文提纲范文）
（1）阱内δ掺杂GaSb0.93Bi0.07/GaSb单量子阱的光致发光光谱研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1 章 绪论 |
| 1.1 稀铋半导体 |
| 1.2 稀Bi半导体研究现状和趋势 |
| 1.3 半导体的光谱学表征 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2 章 红外光致发光光谱原理和实验方法 |
| 2.1 光致发光光谱基本原理 |
| 2.2 傅里叶变换红外(FTIR)光致发光光谱方法 |
| 2.2.1 FTIR光谱仪结构与工作原理 |
| 2.2.2 性能优势 |
| 2.2.3 FTIR-PL光谱方法 |
| 2.3 空间分辨扫描成像红外PL光谱方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 阱内δ掺杂GaSbBi SQW的红外光致发光研究 |
| 3.1 实验描述 |
| 3.2 室温PL光谱研究δ掺杂对GaSbBi SQW的影响 |
| 3.3 低温PL分析δ掺杂GaSbBi SQW的红外发光特性 |
| 3.4 阱内δ掺杂GaSbBi SQW的温度依赖PL |
| 3.5 变激发功率 PL研究阱内δ掺杂GaSbBi SQW红外发光效率 |
| 3.6 δ 掺杂的GaSbBi SQW的均匀性探究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4 章 总结与展望 |
| 4.1 论文总结 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）含耦合量子阱应变可调微管的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 应变对几何形状各异的样品性能的影响 |
| 1.2.1 应变对起皱的二硒化铼光学,磁学等特性的影响 |
| 1.2.2 应变对铰链状黑磷热电特性的影响 |
| 1.2.3 应变对卷曲的GaAs/AlGaAs纳米薄膜光学特性的影响 |
| 1.3 纳米微管的应用 |
| 1.3.1 应变传感器 |
| 1.3.2 薄膜晶体管 |
| 1.3.3 红外探测器 |
| 1.3.4 其他应用 |
| 1.4 制作微管的方法 |
| 1.4.1 电弧放电法 |
| 1.4.2 模板合成法 |
| 1.4.3 3D技术打印法 |
| 1.4.4 自卷曲技术 |
| 1.5 本论文研究目的和主要内容 |
| 第二章 纳米薄膜的制备,分析与表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纳米薄膜材料的选取 |
| 2.3 材料生长及样品制备方法 |
| 2.3.1 薄膜材料生长 |
| 2.3.2 卷曲微管制备方法 |
| 2.4 理论分析 |
| 2.4.1 薄膜的内应力释放 |
| 2.4.2 分析计算材料中的应力 |
| 2.4.3 应变对能带的影响 |
| 2.5 样品的表征——微区光致发光 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 卷曲微管的制备与应变特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料结构的选取 |
| 3.3 理论支持 |
| 3.3.1 线性应变理论计算微管内的应变分布 |
| 3.3.2 应变对量子阱带间跃迁的影响 |
| 3.3.3 薛定谔方程/数值分析方法计算带间跃迁能量 |
| 3.4 微管的制备,测试及数据处理 |
| 3.4.1 微管的制备 |
| 3.4.2 微管的测试 |
| 3.4.3 微管的数据处理 |
| 3.5 改变刻蚀液浓度后样品的实验现象及讨论 |
| 3.5.1 改变刻蚀液浓度后样品的实验现象 |
| 3.5.2 改变刻蚀液浓度后样品的讨论 |
| 3.6 结果讨论 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士期间的研究成果 |
| 致谢 |
（3）GaAs（Sb,Bi）的光学和自旋极化特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 背景介绍 |
| 1.2 本论文的主要内容 |
| 第二章 本文用到的实验技术 |
| 2.1 光致发光谱 |
| 2.1.1 光致发光谱的实验原理 |
| 2.1.1.1 光致发光光谱 |
| 2.1.1.2 光致发光激发光谱 |
| 2.1.1.3 光致发光取向谱 |
| 2.1.1.4 时间分辨光致发光谱 |
| 2.2 磁场下的光致发光取向实验效应 |
| 2.2.1 横向磁场作用下的光致发光取向实验 |
| 2.2.1.1 横向磁场作用下的光致发光取向光谱:Hanle效应 |
| 2.2.1.2 Hanle谱测试实验配置 |
| 2.2.2 纵向磁场作用下的光致发光取向实验 |
| 2.2.2.1 纵向磁场作用下的光致发光取向光谱 |
| 2.2.2.2 纵向磁场下的光致发光取向实验配置 |
| 2.3 调制光谱 |
| 2.3.1 调制反射光谱 |
| 2.3.1.1 调制反射谱的实验原理 |
| 2.3.1.2 调制反射谱的实验配置 |
| 2.3.2 调制反射激发光谱 |
| 2.3.2.1 光调制反射激发光谱的实验原理 |
| 2.3.2.2 光调制反射激发光谱的实验配置 |
| 2.4 拉曼光谱 |
| 2.4.1 拉曼光谱的实验原理 |
| 2.4.1.1 拉曼散射的经典解释 |
| 2.4.1.2 拉曼散射的量子解释 |
| 2.4.2 拉曼散射的实验配置 |
| 2.5 重要实验仪器介绍 |
| 2.5.1 光谱仪 |
| 2.5.1.1 Princeton Instruments Trivista System |
| 2.5.1.2 卓立汉光Omni-λ300 |
| 2.5.2 低温超导磁体 |
| 2.5.3 条纹相机 |
| 第三章 GaAsSb材料的光学自旋极化性质的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 GaAsSb材料的光自旋极化率的提高 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 GaAsSb的光生载流子动力学研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验结果与讨论 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 GaAsBi材料的E0与E0+ΔSO跃迁研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验结果与讨论 |
| 6.3 小结 |
| 第七章 GaAsBi材料内部振动模式研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验结果与讨论 |
| 7.3 小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）基于折射率调制效应的全光固态皮秒分辨X射线探测技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 高速摄影技术 |
| 1.2 惯性约束聚变 |
| 1.2.1 惯性约束聚变概述 |
| 1.2.2 惯性约束聚变诊断技术 |
| 1.3 新型诊断工具的需求 |
| 1.3.1 行波选通分幅相机 |
| 1.3.2 变像管条纹相机 |
| 1.3.3 全光固态探测技术 |
| 1.4 本课题的提出 |
| 1.5 本论文的工作 |
| 第2章 全光固态X射线探测器工作机理研究 |
| 2.1 X射线辐射调制效应分析 |
| 2.1.1 X射线与GaAs的相互作用 |
| 2.1.2 X射线在GaAs中的衰减 |
| 2.1.3 X射线激发载流子浓度模型 |
| 2.2 折射率调制效应分析 |
| 2.2.1 能带填充效应 |
| 2.2.2 能带收缩效应 |
| 2.2.3 自由载流子吸收效应 |
| 2.2.4 三种效应的综合效果分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 全光固态X射线探测器的设计与特性研究 |
| 3.1 X射线调制器的设计 |
| 3.2 X射线调制器的时空分辨特性模拟 |
| 3.3 光偏转器的设计 |
| 3.4 光偏转器的时间分辨计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 全光固态X射线探测器时间分辨优化研究 |
| 4.1 载流子动力学特性对时间分辨的影响 |
| 4.1.1 自由载流子的影响 |
| 4.1.2 晶格温度的影响 |
| 4.1.3 载流子复合的影响 |
| 4.2 瞬态棱镜设计的限制因素 |
| 4.2.1 非完整棱镜效应 |
| 4.2.2 棱镜阵列的反射效应 |
| 4.3 棱镜衍射和载流子扩散效应 |
| 4.4 棱镜吸收效应 |
| 4.5 色散引起的分辨率弥散 |
| 4.5.1 色散偏转效应 |
| 4.5.2 二阶色散效应 |
| 4.6 泵浦光的非一致性 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 全光固态X射线探测器的制备及性能测试 |
| 5.1 器件的制备 |
| 5.1.1 外延材料的生长 |
| 5.1.2 X射线调制器的制备 |
| 5.1.3 光偏转器的制备 |
| 5.2 实验系统的构建 |
| 5.2.1 光学测试平台的建立 |
| 5.2.2 CCD记录系统的建立 |
| 5.3 全光固态探测器原理验证实验 |
| 5.3.1 X射线调制器验证实验 |
| 5.3.2 光偏转器扫描实验 |
| 5.3.3 AOSXD系统性能测试与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）温度和掺杂浓度对Si delta掺杂的量子阱系统电子态结构和子带间光学吸收系数的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 第二章 掺杂半导体的电子态以及光吸收公式的有关推导 |
| 第三章 程序自洽计算说明 |
| 第四章 Si delta掺杂GaAs材料一维无限深势阱结构 |
| 4.1 Si delta掺杂GaAs材料一维无限深势阱的理论知识 |
| 4.2 势阱中电子密度的分布 |
| 4.3 温度对Si delta掺杂的GaAs材料一维无限深势阱的影响 |
| 4.3.1 温度对自洽势的影响 |
| 4.3.2 温度对各子带能级和费米能级的影响 |
| 4.3.3 温度对子带间光学吸收系数的影响 |
| 4.4 掺杂浓度对Si delta掺杂的GaAs材料一维无限深势阱的影响 |
| 4.4.1 掺杂浓度对电子各能级和费米能级的影响 |
| 4.4.2 掺杂浓度对电子布居的影响 |
| 4.4.3 掺杂浓度对子带间光学吸收系数的影响 |
| 4.5 子带间光学吸收系数随入射光强度的变化 |
| 第五章 Si delta掺杂的Al_xGa_(1-x)As/GaAs双势阱结构 |
| 5.1 Si delta掺杂的Al_xGa_(1-x)As/GaAs双势阱结构的理论知识 |
| 5.2 Si delta掺杂的Al_xGa_(1-x)As/GaAs双势阱结构的电子态结构 |
| 5.3 温度对Si delta掺杂的Al_xGa_(1-x)As/GaAs双势阱结构的影响 |
| 5.3.1 温度对自洽势的影响 |
| 5.3.2 温度对各能级及其分裂能级本征值和费米能级的影响 |
| 5.3.3 温度对子带间光学吸收系数的影响 |
| 5.4 掺杂浓度对Si delta掺杂的Al_xGa_(1-x)As/GaAs双势阱结构的影响 |
| 5.4.1 掺杂浓度对费米能级和各能级及其分裂能级的影响 |
| 5.4.2 掺杂浓度对各能级上电子布居的影响 |
| 5.4.3 掺杂浓度对子带间光学吸收系数的影响 |
| 5.5 入射光能量对子带间光学吸收系数的影响 |
| 第六章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）ZnO纳米阵列和非极性薄膜的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 氧化锌纳米材料的特性 |
| 1.2 ZnO 一维纳米结构的应用和发展现状 |
| 1.3 非极性氮化镓和氧化锌材料的基本特性及发展概况 |
| 1.4 本文的研究目的和主要内容 |
| 2 垂直氧化锌纳米阵列的可控生长研究 |
| 2.1 纳米线阵列的生长因素讨论 |
| 2.2 纳米线阵列的光学性能研究 |
| 2.3 纳米线阵列的UV 光敏特性研究 |
| 2.4 纳米线核壳结构的制备和表征 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 氧化锌纳米阵列的水热法合成与电学性能研究 |
| 3.1 水热制备ZnO 纳米结构阵列 |
| 3.2 ZnO/NiO 纳米阵列的微结构和电学性能研究 |
| 3.3 有机胶填充的ZnO 纳米线阵列的表面润湿性和电输运性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 非极性氮化镓薄膜的生长和非线性光学性能研究 |
| 4.1 非极性a 面氮化镓薄膜的生长 |
| 4.2 a 面氮化镓薄膜的非线性光学研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 非极性氧化锌薄膜的制备及其表征 |
| 5.1 氧化锌薄膜的PLD 制备过程 |
| 5.2 生长温度和衬底模板对非极性a 面ZnO 薄膜的影响 |
| 5.3 ZnO 薄膜的高分辨XRD 分析 |
| 5.4 非极性ZnO 薄膜的光学性能 |
| 5.5 ZnO 薄膜的TEM 分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 本文的主要研究结果 |
| 6.2 本文的创新之处 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表和待发表的论文目录 |
（7）III族氮化物半导体中极化场的调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 Ⅲ族氮化物半导体的自发极化和压电极化效应 |
| 1.2 Ⅲ族氮化物结构材料中极化效应的研究方法 |
| 1.3 论文架构 |
| 参考文献 |
| 第二章 极化场调制的理论设计 |
| 2.1 理论计算方法 |
| 2.1.1 Born-Oppenheimer近似 |
| 2.1.2 Hartree-Fork近似 |
| 2.1.3 密度泛函理论 |
| 2.1.4 平面波和混合基展开的第一性原理赝势法 |
| 2.2 定位共掺对局域极化场的调制 |
| 2.2.1 定位共掺结构模型的构建 |
| 2.2.2 局域极化场形成机理分析 |
| 2.2.3 局域极化场对杂质溶解度的影响 |
| 2.2.4 局域极化场对受主激活能的影响 |
| 2.3 超晶格极化场调制的能带工程 |
| 2.3.1 超晶格模型的构建 |
| 2.3.2 Mg调制掺杂对AlGaN/GaN超晶格能带结构的影响 |
| 2.3.3 Mg-和Si-δ共掺超晶格极化场调制的能带工程 |
| 2.4 量子阱极化场调制的能带工程 |
| 2.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 Ⅲ族氮化物半导体的MOVPE生长和测试方法 |
| 3.1 Ⅲ族氮化物半导体的MOVPE生长技术 |
| 3.1.1 MOVPE技术原理 |
| 3.1.2 MOVPE生长系统 |
| 3.2 Ⅲ族氮化物半导体的测试方法 |
| 3.2.1 晶体结构特性的测试 |
| 3.2.2 光学特性的测试 |
| 3.2.3 电学特性的测试 |
| 参考文献 |
| 第四章 GaN极性面生长及其质量控制 |
| 4.1 衬底处理与GaN生长极性的关系 |
| 4.2 外延生长工艺对Ga极性面GaN晶体质量的影响 |
| 4.3 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 共掺超晶格极化场调制的p型导电增强效应 |
| 5.1 Mg-和Si-δ共掺p型超晶格的外延生长及性质研究 |
| 5.1.1 超晶格结构的外延生长 |
| 5.1.2 超晶格的电学性质 |
| 5.1.3 超晶格的光学性质 |
| 5.2 Mg-和Si-δ共掺p型超晶格在深紫外LED中的应用 |
| 5.3 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 极化场对InGaN/GaN量子阱量子能级的调制 |
| 6.1 InGaN/GaN量子阱的发光机制 |
| 6.1.1 InGaN/GaN多量子阱的外延生长 |
| 6.1.2 InGaN/GaN多量子阱量子能级的跃迁发光 |
| 6.2 InGaN/GaN多量子阱中Mg掺杂对量子能级的调控 |
| 6.2.1 Mg掺杂InGaN/GaN多量子阱的外延生长 |
| 6.2.2 量子能级的调控 |
| 6.3 小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 附录 博士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（8）ZnO基半导体—金属异质纳米结构（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 纳米材料研究的进展和趋势 |
| 1.1.1 纳米材料的基本概念和性质 |
| 1.1.2 纳米材料的特性和应用 |
| 1.1.3 纳米材料的制备方法 |
| 1.1.4 异质结构纳米材料 |
| 1.2 ZnO 基半导体异质结构材料的研究背景 |
| 1.2.1 ZnO 材料的基本特性 |
| 1.2.2 ZnO 材料生长方法 |
| 1.2.3 ZnO 材料的应用及发展前景 |
| 1.3 论文构架 |
| 参考文献 |
| 第二章 材料制备和表征方法 |
| 2.1 衬底的选择 |
| 2.2 材料制备方法 |
| 2.2.1 材料的磁控溅射沉积 |
| 2.2.2 材料的化学气相沉积 |
| 2.3 材料表征方法 |
| 2.3.1 晶格结构的X 射线衍射 |
| 2.3.2 材料的扫描电子显微镜观测 |
| 2.3.3 材料结构的透射电子显微镜观测 |
| 2.3.4 材料应力的拉曼散射光谱分析 |
| 参考文献 |
| 第三章 ZnO/Au 异质纳米结构材料的设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论计算方法 |
| 3.2.1 密度泛函理论 |
| 3.2.2 赝势 |
| 3.2.3 VASP 程序包 |
| 3.3 ZnO/Au 薄层的结构设计 |
| 3.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 ZnO/Au 异质纳米结构的制备和特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Au 纳米薄膜的沉积 |
| 4.3 Au 纳米缓冲层上的ZnO 生长 |
| 4.3.1 ZnO 薄膜的生长 |
| 4.3.2 异质纳米结构ZnO 中的应力释放 |
| 4.3.3 异质ZnO 薄膜极性的作用 |
| 4.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 Zn_2SiO_4-Zn纳米同轴异质结构的制备和特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.1.1 一维纳米结构生长过程 |
| 5.1.2 化学气相法制备一维纳米材料 |
| 5.1.3 异质结构一维纳米材料 |
| 5.2 Zn_2SiO_4纳米线 |
| 5.3 Zn_2SiO_4-Zn 纳米异质同轴线 |
| 5.3.1 表面形貌 |
| 5.3.2 结构 |
| 5.3.3 化学组成 |
| 5.3.4 生长机制 |
| 5.3.5 纳米异质同轴线的发光特性 |
| 5.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 纳米同轴异质结构中光放大的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 纳米同轴异质结构中的光传播模式 |
| 6.2.1 Zn 金属芯中的等离子体激元传播 |
| 6.2.2 Zn_2SiO_4 壳层中的光学回音壁模式和波导模式 |
| 6.3 Zn_2SiO_4-Zn 纳米同轴线内发射器－谐振腔耦合 |
| 6.3.1 同轴线中的自发辐射现象 |
| 6.3.2 同轴线中的Rabi 分裂 |
| 6.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 附录 博士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（9）ZnO薄膜的MOCVD生长及GaN/Si绿光LED特性研究（论文提纲范文）
| 第一部分 |
| 第一章 ZnO薄膜生长及性质研究进展 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 ZnO的基本性质 |
| 1.3 ZnO薄膜的制备方法 |
| 1.4 ZnO薄膜的掺杂研究 |
| 1.5 ZnO基三元合金的研究 |
| 1.6 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 第二章 ZnO薄膜生长的MOCVD系统 |
| 2.1 ZnO生长系统简介 |
| 2.2 本论文使用的MOCVD系统的基本构造 |
| 2.3 反应室 |
| 2.4 激光干涉在线监测系统 |
| 2.5 衬底 |
| 2.6 源 |
| 2.7 基本生长工艺 |
| 参考文献 |
| 第三章 Al_2O_3衬底上ZnO薄膜的生长 |
| 3.1 无缓冲层ZnO薄膜的生长 |
| 3.2 缓冲层生长温度的影响 |
| 3.3 外延层生长温度的影响 |
| 3.4 缓冲层Ⅵ／Ⅱ比的影响 |
| 3.5 高温缓冲层 |
| 3.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 MOCVD生长ZnO／Al_2O_3薄膜的在线激光测量研究 |
| 4.1 薄膜生长在线激光测量简介 |
| 4.2 薄膜干涉的基本理论 |
| 4.3 干涉曲线的几种模型 |
| 4.4 散射模型对ZnO／Al_2O_3生长干涉曲线的分析 |
| 4.5 厚度涨落模型 |
| 4.6 生长曲线的拟合分析 |
| 4.7 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 ZnO／Al_2O_3薄膜的结构和光学特性研究 |
| 5.1 ZnO／Al_2O_3中的结构缺陷 |
| 5.2 波长色散对ZnO摇摆曲线的影响 |
| 5.3 ZnO／Al_2O_3薄膜的光学特性 |
| 5.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 退火对ZnO／Al_2O_3薄膜特性的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样品生长条件 |
| 6.3 退火气氛对发光特性的影响 |
| 6.4 退火对结构特性的影响 |
| 6.5 退火表面损伤层的厚度 |
| 6.6 表面覆盖退火 |
| 6.7 小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 Si(111)上ZnO薄膜的生长及特性 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 Si衬底／AlN缓冲层／ZnO外延膜的取向关系 |
| 7.3 ZnO／AlN／Si(111)材料生长 |
| 7.4 反射率曲线 |
| 7.5 表面形貌 |
| 7.6 结构特性 |
| 7.7 发光特性 |
| 7.8 小结 |
| 参考文献 |
| 第二部分 |
| 第八章 Si衬底GaN绿色发光二极管制备及特性 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 Si衬底GaN基LED专利 |
| 8.3 本文制备的Si衬底绿光LED的性能 |
| 8.4 小结 |
| 参考文献 |
| 总结和展望 |
| 攻读博士学位期问发表的论文目录 |
| 致谢 |
（10）新颖液晶光阀及紫外光电二极管阵列的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 液晶光阀 |
| 2.1.1 液晶光阀的工作原理 |
| 2.1.2 液晶光阀的进展 |
| 2.1.3 液晶光阀的应用 |
| 2.1.3.1 在光子学（光电子学）中的应用 |
| 2.1.3.2 作为光学相关器的应用 |
| 2.1.3.3 在军事上的应用 |
| 2.1.3.4 其它应用 |
| 2.2 光电二极管 |
| 2.2.1 光电二极管的分类 |
| 2.3 肖特基紫外光电二极管 |
| 2.3.1 紫外光电二极管的进展 |
| 2.3.2 紫外光电二极管的应用 |
| 2.3.2.1 作为短波长或紫外波长激光探测器的应用 |
| 2.3.2.2 在工业上的应用 |
| 2.3.2.3 在科学研究上的应用 |
| 2.3.2.4 在军事上的应用 |
| 第三章 实验方法与设备 |
| 3.1 分子束外延技术 |
| 3.1.1 分子束外延设备 |
| 3.2 等离子体增强化学气相沉积技术（PECVD） |
| 3.3 材料分析测试技术 |
| 3.3.1 X射线衍射（XRD） |
| 3.3.2 原子力显微镜（AFM） |
| 3.3.3 透射电镜（TEM） |
| 3.3.4 X射线光电子能谱（XPS） |
| 3.3.5 二次离子质谱仪（SIMS） |
| 3.3.6 紫外可见光吸收光谱 |
| 3.3.7 膜厚测试 |
| 3.3.8 霍尔效应测试 |
| 3.4 器件制备技术 |
| 3.4.1 物理气相沉积技术（PVD） |
| 3.4.2 薄膜溅射沉积技术（TFSS） |
| 第四章 ZnS基单晶薄膜的外延生长 |
| 4.1 衬底制备 |
| 4.2 肖特基结金属 |
| 4.3 光刻技术 |
| 4.4 欧姆接触 |
| 4.5 ZnS基单晶薄膜的制备 |
| 4.6 ZnS基单晶薄膜的结构特性 |
| 4.7 ZnS基单晶薄膜的n型掺杂 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 ZnS基紫外光电二极管阵列的研究 |
| 5.1 肖特基光电二极管的工作模式 |
| 5.2 肖特基光电二极管的制备及性能测试 |
| 5.3 肖特基光电二极管阵列的制备及性能测试 |
| 5.3.1 肖特基光电二极管阵列的制备 |
| 5.3.2 肖特基光电二极管阵列的性能测试 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 ZnS基多晶薄膜的MBE生长 |
| 6.1 紫外液晶光阀器件的模型分析 |
| 6.2 ITO衬底上ZnS_xSe_（1-x）多晶薄膜的MBE制备 |
| 6.3 ZnS_xSe_（1-x）多晶薄膜的微观结构及生长机理 |
| 6.3.1 ZnS_xSe_（1-x）多晶薄膜的微观结构 |
| 6.3.2 ZnS_xSe_（1-x）多晶薄膜的生长机理 |
| 6.4 ZnS_xSe_（1-x）多晶薄膜的光电特性 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 高分辨紫外液晶光阀的光敏层研究 |
| 7.1 薄膜的MBE制备 |
| 7.2 薄膜的微观结构 |
| 7.3 ZnS_xSe_（1-x）薄膜的可控定向生长 |
| 7.4 柱状结构薄膜的光电特性 |
| 7.5 ZnS_xSe_（1-x）光敏层对器件分辨率影响的理论分析 |
| 7.6 小结 |
| 第八章 可见及近红外液晶光阀光敏层的研究 |
| 8.1 掺硼非晶硅薄膜的PECVD沉积 |
| 8.2 掺硼非晶硅薄膜的微结构和光电特性 |
| 8.3 实验分析和讨论 |
| 8.4 小结 |
| 第九章 液晶光阀器件的制备 |
| 9.1 阻光层及介质镜的制备 |
| 9.2 液晶层的定向及注入 |
| 9.3 液晶光阀的获得及测试结果 |
| 9.4 小结 |
| 第十章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 博士期间的研究成果及发表的论文 |
四、GaAs/Al_xGa_(1-x)As表面单量子阱原位光调制反射光谱研究（论文参考文献）
- [1]阱内δ掺杂GaSb0.93Bi0.07/GaSb单量子阱的光致发光光谱研究[D]. 马楠. 上海师范大学, 2021(07)
- [2]含耦合量子阱应变可调微管的研究[D]. 王月. 上海师范大学, 2018(11)
- [3]GaAs（Sb,Bi）的光学和自旋极化特性研究[D]. 邱维阳. 中国科学院研究生院(上海技术物理研究所), 2016(11)
- [4]基于折射率调制效应的全光固态皮秒分辨X射线探测技术研究[D]. 王博. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2016(04)
- [5]温度和掺杂浓度对Si delta掺杂的量子阱系统电子态结构和子带间光学吸收系数的影响[D]. 赵恒飞. 南京师范大学, 2014(01)
- [6]ZnO纳米阵列和非极性薄膜的制备及性能研究[D]. 韩祥云. 华中科技大学, 2011(07)
- [7]III族氮化物半导体中极化场的调控[D]. 李金钗. 厦门大学, 2008(08)
- [8]ZnO基半导体—金属异质纳米结构[D]. 冯夏. 厦门大学, 2006(06)
- [9]ZnO薄膜的MOCVD生长及GaN/Si绿光LED特性研究[D]. 王立. 南昌大学, 2006(10)
- [10]新颖液晶光阀及紫外光电二极管阵列的研究[D]. 沈大可. 浙江大学, 2003(02)