利用CBE技术在Si衬底上生长GaAs薄膜

采用化学束外延（ＣＢＥ）技术，以三乙基镓（ＴＥＧ）和砷烷（ＡｓＨ３）为源，在Ｓｉ（００１）衬底上生长ＧａＡｓ薄膜．利用Ｈａｌｌ效应、卢瑟福背散射（ＲＢＳ）和高分辨率透射电子显微镜（ＨＲＴＥＭ）检测了外延层的质量．结果表明，ＧａＡｓ薄膜具有ｎ型导电性，载流子浓度为１．３×１０１５ｃｍ－３，其杂质估计是Ｓｉ，它来自衬底的自扩散．外延层的质量随着膜厚的增加而得到明显的改善．在ＧａＡｓ／Ｓｉ界面及其附近，存在高密度的结构缺陷，包括失配位错、堆垛层错和孪晶．这些缺陷完全缓解了ＧａＡｓ外延层和Ｓｉ衬底之间因晶格失配引     

用高分辨率电子显微技术研究Ⅲ族氮化物半导体的特性

利用高分辨率电子显微技术研究了等离子体增强分子束外延（ＰＥ－ＭＢＥ）生长的ＧａＮ，Ａｌｎ和ＩｎＮ薄膜的微结构特性。闪匀矿和纤锌矿多晶相分别在（００１）ＧａＡｓ和０００１）６Ｈ－ＳｉＣ衬底上优先成核。沿（１１１）平面的层微孪晶是闪锌矿结构薄膜的主要缺陷，而在纤锌矿结构薄膜中，以沿（０００２）平面的层错和始于衬底表达的线缺陷更为常见。在适宜的缓冲层上生长的薄膜晶体质量有所提高.     

用高分辨率电子显微技术研究Ⅲ族氮化物半导体的特性

利用高分辨率电子显微技术研究了等离子体增强分子束外延（ＰＥ－ＭＢＥ）生长的ＧａＮ，ＡｌＮ和ＩｎＮ薄膜的微结构特性。闪锌矿和纤锌矿多晶相分别在（００１）ＧａＡｓ和（０００１）６Ｈ－ＳｉＣ衬底上优先成核。沿｛１１１｝平面的层错和微孪晶是闪锌矿结构薄膜的主要缺陷，而在纤锌矿结构薄膜中，以沿｛０００２｝平面的层错和始于衬底表面的线缺陷更为常见。在适宜的缓冲层上生长的薄膜晶体质量有所提高     

超高真空化学气相淀积法生长的n-Si/i-p~+-i SiGe/n-Si结构的透射电镜和二次离子质谱分析

本文用透射电镜（ＸＴＥＭ）和二次离子质谱（ＳＩＭＳ）分析了由超高真空化学气相淀积法（ＵＨＶＣＶＤ）生长的ｎ－Ｓｉ／ｉ－ｐ＋－ｉＳｉＧｅ／ｎ－Ｓｉ结构，发现在硅上外延生长ｉ－ｐ＋－ｉＳｉＧｅ时，在靠近Ｓｉ的ｉ／ｐ＋ＳｉＧｅ界面处存在一个很薄的层，但在ｉ－ｐ＋－ｉＳｉＧｅ上外延生长Ｓｉ时，无此现象产生．此薄层是由在硅上外延生长ｉ－ｐ＋－ｉＳｉＧｅ时硼原子聚集在靠近Ｓｉ的ｉ／ｐ＋ＳｉＧｅ界面处形成的高掺杂薄层．高掺杂的薄层影响由此结构制备的异质结双极晶体管（ＨＢＴ）的ＢＣ结的正向导通电压．     

图形衬底上应变SiGe/Si超晶格的结构及光致发光研究

本文研究了在Ｓｉ的图形衬底上生长应变ＳｉＧｅ／Ｓｉ超晶格的结构和其光致发光性质．图形衬底由光刻形成的类金字塔结构组成．发现在组成倒金字塔结构的（１１１）面的交界处有富Ｇｅ的ＳｉＧｅ量子线出现．对相同条件下图形衬底和平面衬底上的应变ＳｉＧｅ层的光致发光谱进行了比较,图形衬底上总的发光强度相对提高了５．２倍．认为这种提高同富Ｇｅ的ＳｉＧｅ量子线的产生相关．     

Si（Ge）MOSFET器件微结构的研究

采用横断面的透射电子显微术，扫描电子显微术和高分辨电子显微学方法，研究了ＧｅＳｉ沟道ｐ－ＭＯＳＦＥＴ的微结构。观察表明，器件是由Ｓｉ基片／ＳｉＯ２非晶层／ＳＯＩＳｉ层／ＧｅＳｉ沟道层／超薄ＳｉＯ２非晶层／Ｓｉ细晶层／ＳｉＯ２非晶层／Ａｌ电极层等组成的；ＳＯＩＳｉ层工作区单晶性良好，很难找到缺陷，缺陷能效地被限制在工作两侧的缺陷聚集区；在ＳＯＳＳｉ层和ＧｅＳｉ沟道层之间存在着一些瓣状衬底，它可能是在     

生长在GexSi1—x（001）衬底上的量子阱Si／GexSi1—x的电子能带结构

根据电子能带的畸变势常数计算了生长在ＧｅｘＳｉ－ｘ（００１）衬底上的量子阱Ｓｉ／ＧｅｘＳｉ１－ｘ的电子势垒高度随合金组分ｘ的变化情况，并用包络函数方法计算了不用合金组分ｘ时的量子阱的子能带结构，计算结果表明（００１）及（００１）导带底电子量阱处在Ｓ层，而其它四个导带底能谷的电子量子阱处在ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金层，两类量子阱的电子势垒高度均随着衬底合金组分ｘ的增加而增加。     

在Si衬底上生长高跨导p型Ge沟MODFET

在Ｓｉ衬底上生长高跨导ｐ型Ｇｅ沟ＭＯＤＦＥＴ＝ｐ－ＴｙｐｅＧｅ－ｃｈａｎｎｅｌＭＯＤＦＥＴ’ｓｗｉｔｈｈｉｇｈｔｒａｎｓｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅｇｒｏｗｎｏｎＳｉｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ［刊，英］／Ｋｏｎｉｇ，Ｕ．…／／ＩＥＥＥＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅ...     

［（Cdse）_m（ZnSe）_n］_p－Znse多量子阱中的多声子散射

对用原子层外延方法，在［００１］晶向ＧａＡｓ衬底上生长的［（Ｃｄｓｅ）ｍ（Ｚｎｓｅ）ｎ］ｐ－ＺｎＳｅ应变量子阱结构，在１０～３００Ｋ温度范围内测量了喇曼散射光谱，观察到两种类ＺｎＳｅＬＯ声子限制模．利用改变样品温度和入射光能量实现了共振喇曼散射，观察到高达７阶的类ＺｎＳｅＬＯ声子模．并讨论了多声子喇曼散射和热萤光过程的区别．     

Ge_(0.1)Si_(0.9)/Si近红外探测器的结构设计与试验

设计了一种新结构的Ｇｅ_ｘＳｉ_（１－ｘ）／Ｓｉ近红外探测器，它是在ｐ－Ｓｉ衬底上分子束外延生长２μｍ厚的Ｇｅ_（０．１）Ｓｉ_（０．９）本征层，再在其表面离子注入形成一薄层ｎ＋层，腐蚀成台面后，构成Ｇｅ_（０．１）Ｓｉ_（０．９）／Ｓｉｐ－ｉ－ｎ型的近红外探测器。试验表明，它具有良好的Ｉ－Ｖ特性和光电特性。     

生长在Ge_xSi_（1－x）（001）衬底上的量子阱Si／Ge_xSi_（1－x）的电子能带结构

根据电子能带的畸变势常数计算了生长在ＧｅｘＳｉ１－ｘ（００１）衬底上的量子阱Ｓｉ／ＧｅｘＳｉ１－ｘ的电子势垒高度，讨论了电子势垒高度随合金组分ｘ的变化情况。并用包络函数方法计算了不同合金组分ｘ时的量子阱的子能带结构。计算结果表明［００１］及［００１］导带底电子量子阱处在Ｓｉ层，而其它四个导带底能谷的电子量子阱处在ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金层。两类量子阱的电子势垒高度均随着衬底合金组分ｘ的增加而增加。     

生长在GexSi1—x（001）衬底上应变GaAs层的光学性质

采用紧束缚方法计算了生长在ＧｅｘＳｉ１－ｘ（００１）衬底上的应变ＧａＡｓ层带间光跃迁的振子强度以及三次非线性光极化率，讨论了振子强度及三次非线性光极化率随衬底合金组分Ｘ的变化关系，计算结果表明，对所有Ｘ值，ｆｈｃ＝０，ｆＨＣ，ｆＬＣ及ｆＳＣ随Ｘ的变小而变小，ｆＬｃ及ｆＳｃ随Ｘ的变小而变大。对ｎ型ＧａＡｓ／ＧｅｘＳｉ１－ｘ（００１），应变使Ｘｘｘｘｘ变小，对ｐ型ＧａＡｓ／ＧｅｘＳｉ１－ｘ（００１）应     

硅基GaN外延层的光致发光谱

报道了在硅基上用简便的真空反应法制备出 Ｇａ Ｎ 外延层,并对其发光特性进行了研究。发现衬底晶向、生长温度和退火均会对 Ｇａ Ｎ 外延层的发光特性产生影响。 Ｓｉ（１１１） 衬底比 Ｓｉ（１００） 衬底更有利于 Ｇａ Ｎ 外延层的单色发光。退火使 Ｇａ Ｎ 外延层的发光强度降低。在１ ０５０ ℃下生长的 Ｇａ Ｎ 外延层的发光强度高于其他温度下生长的 Ｇａ Ｎ 外延层的发光强度     

生长在Ge_xSi_（1－x）（001）衬底上应变GaAs层的光学性质

采用紧束缚方法计算了生长在ＧｅｘＳｉ１－ｘ（００１）衬底上的应变ＧａＡｓ层带间光跃迁的振子强度以及三次非线性光极化率，讨论了振子强度及三次非线性光极化率随衬底合金组分ｘ的变化关系。计算结果表明：对所有ｘ值，及随ｘ的变小而变小；及随ｘ的变小而变大。对ｎ型ＧａＡｓ／ＧｅｘＳｉ１－ｘ（００１），应变使和变小；对ｐ型ＧａＡｓ／ＧｅｘＳｉ１－ｘ（００１），应变使变大，但使变小。     

应变Si—xGex／Si异质结材料的GSMBE生长及X射线双晶衍射研究

用ＧＳＭＢＥ技术在国内首次研究了应变Ｓｉ１－ｘ Ｇｅｘ／Ｓｉ异质结材料的生长，并用Ｘ射线双晶线双晶衍射技术对样品进行了测试分析，对于Ｓｉ０．９１Ｇｅ０．０９和Ｓｉ０．８６Ｇｅ０．１４单层，其半宽度ＦＷＨＭ分别为１００〃和２０２〃，对于Ｓｉ０．８９Ｇｅ０．１１／Ｓｉ多量子阱，其卫星峰多达１５个以上，三种样品中的ＧｅＳｉ外延层干涉条纹清晰可见，结果表明，用ＧＳＭＢＥ技术生长的Ｓｉ－ｘＧｅｘ／Ｓｉ异质结     

（ZnSe／Cdse）ZnSe／GaAs（001）多量子阱材料的X射线双晶衍

给出了通过测量３条Ｘ射线双晶衍射摇摆曲线计算多层外延材料各层成份、界面共格度及晶向偏角的方法，并对（ＣｄＳｅ／ＺｎＳｅ）ＺｎＳｅ／ＧａＡｓ（００１）多量子阱材料的结构、应变及界面进行了研究．结果表明：ＺｎＳｅ缓冲层与衬底之间的界面共格度接近干零，而多量子阱部分与缓冲层之间的界面接近完全共格，表明多量子阱结构有较好的结构完整性．缓冲层与衬底之间有晶向偏角，而多量子阱结构与缓冲层之间无晶向偏角．在复杂多量子阱材料的摇摆曲线上未见内周期的卫星衍射峰．多量子阱实际的生长厚度比设计厚度小２０％～３０％，说明生长过程中存在表面原子的逃逸，致使样品的不同部位存在组份、厚度的不均匀和局部的应变。还讨论了Ｘ射线衍射仪与双晶衍射仪在测定多量子阱结构时的差别．     

红外探测器微结构的HREM观察

采用定位横断面制样的高分辨电子显微技术（ＨＲＥＭ）观察了Ｐ＋－Ｓｉ０．６５Ｇｅ０．３５／Ｐ－Ｓｉ异质结内光发射红外探测器的微结构．该器件光敏区是由３层Ｐ＋－Ｓｉ０．６５Ｇｅ０．３５和２层ＵＤ－Ｓｉ（未掺杂硅）组成,Ｓｉ０．６５Ｇｅ０．３５／ＵＤ－Ｓｉ层间界面不明锐,有一个由于Ｇｅ原子不均匀扩散造成的过渡带．这个过渡带缓和了界面的失配应力,因而未观察到界面晶体缺陷和严重的晶格畸变．在光敏区边缘有呈倒三角形的缺陷区,缺陷的主要类型为层错和微孪晶．层错在（１　１１）面上,而微孪晶的厚度约为２～４晶面间距,其孪晶     

在GaSb衬底上生长c-GaN的初步研究

ＡＥＳ、ＸＰＳ分析和ＸＲＤ谱结果证明：采用低能双离子束淀积（ＩＢＤ）技术，在ＧａＳｂ（００１）衬底上共淀积生长了闪锌矿结构ｃ－ＧａＮ．Ｘ光Φ扫描显示，生长薄膜与衬底晶向匹配关系是ｃ－ＧａＮ［１１０］／／ＧａＳｂ［１００］．由此可以得到：它们的晶格失配度为４．６６％，ＧａＳｂ是已采用生长ｃ－ＧａＮ衬底材料中较好的一种．     

P型Si_（1－x）Ge_x应变层中重掺杂禁带窄变的计算

本文提出了应变Ｓｉ１－ｘＧｅｘ价带结构的等价有效简并度模型．借助这个模型，计算了赝晶生长在（１００）Ｓｉ衬底上的Ｐ型Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变层的重掺杂禁带窄变，发现当杂质浓度超过约２～３×１０１９ｃｍ－３后，它在某一Ｇｅ组分下得到极大值，而当掺杂低于此浓度时，它则随Ｇｅ组分的增加单调下降．与实验报道的对比证实了本模型的有效性．     

应变层异质结ZnS／ZnSe的价带带阶

采用基于ＬＭＴＯ－ＡＳＡ的平均结合能计算方法，研究了在ＺｎＳｘＳｅ１－ｘ衬底上沿（００１）方向外延生长的应变层异质结ＺｎＳ／ＺｎＳｅ的价带带阶值。研究表明，应变的结果使价带带阶随衬底组分（ｘ）的变化呈非线性且单调的关系；与其他理论计算和实验结果比较，本文的计算结果比较理想。