Gunn器件中畴的静止-渡越-静止模式的实验观察和计算机模拟

本文讨论在GaAs n~+-n-n~+夹层结构的Cunn器件中畴的静止-渡越-静止模式,进行了实验观察和计算机模拟,指出在超过阈值的偏置电压下,当畴的耗尽层进入阳极附近的高掺杂区后,会逐渐停止下来形成准静态畴,这时畴外电场达到最大值.如果这时阴极凹口仍不能形成新畴,则准静态畴将进一步调整成为真正的静止畴,而畴外电场也将由最大值下降到一个与偏压无关的固定值.经过理论分析,得到了静止畴所固有的与外加偏压无关的畴外电场与有源区掺杂浓度的关系式,并和计算机模拟的结果相比较,得到很好的符合.如果偏压的增加使准静态畴所对应的畴外电场最大值已经足够使阴极凹口形成新的畴,则静止畴将转变为渡越畴.如果偏压继续增加,使积累层尾部覆盖了阴极凹口,则畴会再次静止下来,直到偏压增加到畴发生雪崩为止.计算和实验表明,后一个静止区的电压变化范围要比前一个大得多.本文还讨论了两个转变电压和温度的关系及扩散系数对静止畴的影响.     

GaAs体效应器件中阴极深凹槽掺杂分布引起的静止畴

本文首先讨论了GaAs体效应器件中不同阴极凹槽掺杂分布对畴状态的影响,指出当凹槽深度较深时能形成在凹槽处生长然后静止的畴模式,讨论了这类畴的生长过程及其特点,并与通常的Gunn器件的三角形畴模式进行了比较.     

Gunn器件中掺杂梯度引起的静止畴的计算机模拟

本文对Gunn 器件中掺杂梯度引起的静止畴进行计算机模拟.在器件的阳极端的掺杂存在一定的递增梯度的情况下,静止畴可能有两种产生方式:当扩散系数为常数时,畴在阴极形成,朝阳极渡越,最后静止于阳极,即渡越式的静止畴;当扩散系数与电场有某种一定的依赖关系时,畴可能在阳极成核、生长并静止于阳极,即非渡越式的静止畴.两者都导致一静态负阻特性,但电流波形不同. 从计算中归纳出掺杂梯度引起的静止畴的普遍特征:a)在靠近阳极一侧边缘处的扩散速度等于或大于漂移速度的二分之一,b)畴区内电子浓度分布趋于平坦. 计算中发现,当偏置电压高达一定值时,静止畴将转变为渡越畴.分析了这种转变的原因.并得出转变电压与均匀掺杂区的杂质浓度,阳极端的掺杂梯度及阴极端的凹口大小有关.     

转移电子器件中静止畴四种模式的特点及其稳定性研究

本文讨论了在转移电子器件中静止畴的四种模式的形成原因、特点及共稳定性。这四种静止畴的模式是:1.畴从阴极产生,向阳极渡越,然后静止在阳极的阴极触发静止畴;2.畴直接也阳极产生,没有渡越,然后在阳极静止的阳极静止畴;3.在外加偏压增高以后,畴展宽到整个样品以后产生的静止畴;4.由于大的非均匀有源区引起的静止畴。前两种模式已有作者报导,后两种模式是本文重点讨论的内容。另外,还对这四种静止畴的稳定性、负阻与频率的依赖关系、开态电流降落及畴承受电压能力等进行了讨论,并作了比较,认为第四种静止畴模式优点较明显。     

GaAs体效应器件中阴极深凹槽掺杂分布引起的静止畴的电场的计算分析

本文讨论了GaAs体效应器件中阴极深凹槽掺杂分布引起的静止畴的电场分布,指出掺杂浓度、有源区长度、扩散系数及外加偏压对电场分布的影响,并与通常的Gunn器件的三角形畴模式进行了比较.     

LSAT(111)衬底上ZnO单晶薄膜的分子束外延生长

利用射频等离子体辅助分子束外延技术,在LSAT(111)衬底上制备高质量ZnO单晶薄膜.研究了衬底表面预处理及生长温度对ZnO外延膜的生长过程、外延取向关系以及表面形貌的影响.发现在较低温度下生长ZnO时,薄膜中容易形成30°旋转畴,而在较高温度下,可完全消除薄膜中的旋转畴,得到具有单一畴的ZnO单晶薄膜,讨论了旋转畴的起源以及生长温度对于消除旋转畴的作用.锐利的3×3 RHEED图像验证了ZnO薄膜具有O极性.     

LSAT(111)衬底上ZnO单晶薄膜的分子束外延生长

利用射频等离子体辅助分子束外延技术,在LSAT(111)衬底上制备高质量ZnO单晶薄膜.研究了衬底表面预处理及生长温度对ZnO外延膜的生长过程、外延取向关系以及表面形貌的影响.发现在较低温度下生长ZnO时,薄膜中容易形成30°旋转畴,而在较高温度下,可完全消除薄膜中的旋转畴,得到具有单一畴的ZnO单晶薄膜,讨论了旋转畴的起源以及生长温度对于消除旋转畴的作用.锐利的3×3 RHEED图像验证了ZnO薄膜具有O极性.     

LSAT(111)衬底上ZnO单晶薄膜的分子束外延生长

利用射频等离子体辅助分子束外延技术,在LSAT(111)衬底上制备高质量ZnO单晶薄膜.研究了衬底表面预处理及生长温度对ZnO外延膜的生长过程、外延取向关系以及表面形貌的影响.发现在较低温度下生长ZnO时,薄膜中容易形成30. 旋转畴,而在较高温度下,可完全消除薄膜中的旋转畴,得到具有单一畴的ZnO单晶薄膜，讨论了旋转畴的起源以及生长温度对于消除旋转畴的作用.锐利的3×3 RHEED图像验证了ZnO薄膜具有O极性     

利用静止畴原理制作的高灵敏度新型GaAs Hall器件

本文用计算机模拟分析了GaAs Hall器件的工作原理,当体内出现静止畴并扩展到Hall器件的电压端时,器件输出阻抗增加,Hall器件的灵敏度相应提高一个数量级;获得高灵敏度的静止畴型的GaAs Hall器件;在实验上证实了这一结果.这种新工作模式的器件将能得到更广泛的应用.     

利用MFM研究薄膜厚度对Co60Fe20B20薄膜磁畴结构的影响

本文利用磁力显微镜(MFM)主要研究了由磁控溅射法制备的Co60Fe20B20软磁薄膜的厚度变化(2.5nm～400nm)对薄膜磁畴结构的影响.在室温下观察到垂直各向异性随薄膜厚度的增大而增大.从薄膜的表面形貌像观察到在溅射过程中薄膜温度随薄膜厚度增大而升高.当薄膜厚度小于20nm时,磁畴尺寸随薄膜厚度的增大而增大;当薄膜厚度大于20nm时,磁畴尺寸随薄膜厚度的增大而减小;厚度在20nm附近时,畴壁尺寸达到一个最小值.     

L12 Ni74.5Pd2Al23.5合金基体反射下反相畴界管道的衬度

本文对Ｌ１２结构Ｎｉ７４．５Ｐｄ２Ａｌ２３．５合金室温变形组织的反相畴界管道在基体反射条件下进行了观察，并就基体反射下反相畴界管道衬底的形成原因进行了讨论。     

新型多畴扭曲向列相液晶显示器

提出在像素电极下方放置凸起物,获得具有宽视角特性的多畴扭曲向列相液晶显示器。该模式比传统的多畴TN模式摩擦过程少,工艺过程简单。在这种液晶显示器中,初始状态(未加电)时,分子排列结构和普通单畴TN模式相同,在加电压状态时,由于凸起物的存在,液晶分子沿着4个不同的方向排列形成多畴区域。文中运用专业液晶模拟软件模拟,对该液晶显示器的电光特性进行研究,结果表明,该液晶显示器具有宽视角、色散小及色彩还原性较好的特性。     

缺陷对坡莫合金薄膜磁畴翻转钉扎影响的洛伦兹透射电镜显微研究

利用磁控溅射法,在具有孔洞缺陷的铜网碳膜上成功地溅射了一层厚度100 nm,具有圆形缺陷的坡莫合金薄膜。结合常规透射电镜分析测试,研究了此类缺陷的形成机理及结构性质。利用洛伦兹透射电镜观察缺陷对周围磁矩的影响,以及在磁化反转过程中,缺陷对畴壁运动的影响。结果表明,此类缺陷是不同于膜本身的第二相弱磁性材料,它对畴壁的运动有着先排斥后吸引的钉扎作用。     

PbZrO-3陶瓷中180°畴壁形态及其原位再生的TEM研究

畴结构及其在外场下的动力学行为对铁电材料的电学性质起着决定性作用.与BaTiO-3和Pb(Zr,Ti)O-3等钙钛矿型铁电体相比,人们对PbZrO-3等反铁电体中的畴结构及其动力学行为的了解少得多[1-3].Tanaka等人曾用TEM观察到了PbZrO-3单晶中的反铁电180°畴壁,并用α-fringe理论确定了180°畴壁两侧的位移矢量[3].但至今还没有关于反铁电体中180°畴壁形态及其形成规律的系统研究报道.我们知道,在铁电体中形成180°畴是为了降低退极化能.但反铁电体中的自发极化本身就是反向的,不存在退极化场,可见反铁电体与铁电体中的180°畴有本质不同.此外,PbZrO-3中自发极化两两反平行,如果极化反转生成180°畴,那么180°畴壁的构型可能不同于铁电180°畴壁的.     

半导体材料

0118276高倍增 GaAs 光电导开关中的单电荷畴[刊]/施卫//西安理工大学学报.—2001,17(2).—113～116(K)给出了高倍增 SI-GaAs 光电导开关中在临界光能、电场阈值触发条件下的瞬态光激发电荷畴现象的实验结果,进一步讨论了生成畴的光、电阈值条件。提出用类似于耿畴的单电荷畴的物理模型来描述高倍增GaAs 光电导开关中的 Lock-on 效应。分析了单电荷畴的形成和辐射发光的物理过程,并对 Lock-on 效应的典型现象作了物理解释。参10     

流体静压下研究电场畴的形成机制

本文利用流体静压方法研究了掺杂弱耦合GaAs／AIAs超晶格中电场畴的形成机制．对于第一个电流类平台区域，我们观察到两种级联共振隧穿过程，即当p≤2kbar时，高场畴为Γ-Γ级联共振隧穿过程，而当p＞2kbar时，高场畴为Γ－X级联共振隧穿过程．对于第二个电流类平台区域，高场畴常压下为Γ－X级联共振隧穿．     

弛豫铁电体材料PMN及PMN-PT的电子显微学研究

弛豫铁电体PMN(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3)和PMN-xPT(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3)由纳米畴结构组成.在弛豫铁电体PMN中B位有序的模型,以及有序畴和极化微区的关系是长期悬而未决的科学问题.本文采用纳米束电子衍射和能谱分析结合的手段确定了B位有序的杂乱位置模型;在有序畴和无序基体之间的成分波动最剧烈,有序无序界面可能是极化中心的位王;电子衍射和高分辨像还发现了片状反铁电畴结构,这种结构与铁电有序相互竞争,使得PMN中局部结构的相互竞争更加复杂.在PMN-xPT中准同型相界附近的单斜相的本质一直存在异议,X光衍射、中子衍射以及偏光显微镜只能给出宏观的结果,不能给出纳米尺度的结构信息,本文利用会聚束电子衍射,成功的解决了这一问题,确定单斜相Mc具有多层次的畴结构,在纳米尺度具有四方对称性,而在宏观尺度由于平均效应具有单斜对称性.文中还讨论了采用电子显微学方法研究铁电体时,遇到的技术难点及相应的解决方法.     

GaAs体效应器件中阴极深凹槽掺杂分布引起静止畴的超宽带负阻

本文讨论了在CaAs 体效应器件中由于阴极附近深凹槽的掺杂分布引起的静止畴的超宽带负阻,在这一模型中电场分布不再是通常的三角形,而可以得到整个有源区内较为平坦的电场分布,利用这一模型用小讯号理论计算了它的负电导,可以在很宽的频段内获得负阻,实验上也观察到一些结果,利用这一结构可以制作超宽带负阻器件.     

PbTiO_3/SrTiO_3(001)复杂畴组态和缺陷的研究北大核心CSCD

用透射电子显微镜对PbTiO_3/SrTiO_3(001)薄膜内部所形成的复杂畴组态以及畴壁处的位错进行了系统的研究。透射电镜结果和几何相位分析(GPA)表明,薄膜内部两个交叉的a畴内部出现了180°畴壁,导致在局部区域形成了全闭合畴结构,在铁电畴壁处观察到高密度位错。高分辨HAADF-STEM像分析显示,在90°畴壁处容易形成a<011>型位错,在180°畴壁处容易形成a<100>型位错,表明位错的形成与铁电畴壁类型存在强耦合关系。     

同面电极砷化镓光导开关的导通特性

砷化镓光导开关(GaAs PCSS)作为固态脉冲功率器件，具有可承载高电压、超快速导通、在高重复频率下稳定工作等特点。基于多雪崩电离畴理论，建立了同面电极GaAs PCSS的二维数值计算模型，分析了GaAs PCSS的瞬态导通特性和延迟击穿特性。仿真结果表明，载流子浓度的增加与雪崩电离畴的形成和演化之间存在正反馈环路，促使GaAs PCSS超快速导通；雪崩电离畴的形成和演化会影响PCSS的延迟击穿特性。偏置电压、光照强度、PCSS长度和触发位置均会影响PCSS的延迟时间和导通时间。该结论对GaAs PCSS设计及开展相关实验研究具有参考意义。