锗硅双层量子点的光电流特性

一、锗硅双层量子点的光电流特性（论文文献综述）

王艺娜^[1]（2016）在《高质量Ge量子点的离子束溅射研究》文中指出当Ge量子点的尺寸小于或接近其激子波尔半径（24.3nm）时,会产生显着的量子限制效应、量子隧穿效应、非线性光学效应等一系列量子效应,使其光电性能区别于体材料而发生奇特的变化,因此Ge量子点在探测器、激光器、存储器等光电子器件中有着重要的应用；此外,Ge量子点还可以与成熟的硅集成电路工艺很好的兼容,这也使得Ge量子点成为光电子、微电子研究领域中的热点之一。本论文采用离子束溅射技术进行了高质量Ge量子点的生长研究,通过优化实验参数得到了高结晶性、高均匀性的Ge量子点。实验采用离子束溅射技术生长高质量Ge量子点,通过控制Si缓冲层的生长温度和Ge层的沉积厚度,研究Ge量子点的生长演变规律。实验结果表明：当Si缓冲层生长温度达到800℃时可以在298 cm-1观察到c-Ge-Ge振动峰,这主要来源于晶态Ge的横向光学振动峰；在此基础上控制Ge的沉积厚度,研究发现当Ge的沉积厚度为2.5 nm时Ge量子点密度大、尺寸小。对Ge量子点的结晶性和均匀性进行分析,实验表明：当Si缓冲层生长温度为700℃时,Ge和Si的结晶度分别为43%和64%,Ge量子点高度和宽度的标准偏差为3.53 nm和10.71 nm,在2μm×2μm内空间分布均匀度为58.8%；当Si缓冲层的生长温度升高到800℃,Ge和Si的结晶度分别为66%和89%；Ge量子点高度和宽度的标准偏差为2.49 nm和7.37 nm,空间分布均匀度为64.56%,说明当Si缓冲层的生长温度为800℃时Ge量子点的结晶性和均匀性都得到提高。改变Si缓冲层的生长方式,分别在500℃、600℃、700℃、800℃下进行停顿生长,实验结果表明：随着Si缓冲层生长温度提高,Si缓冲层的平整度变好；在800℃时Si缓冲层已经没有非晶波包,所以在800℃停顿生长可以改善Si缓冲层的结晶性；另外,通过改变停顿生长的次数,发现停顿3次时Ge量子点密度增加,并且Ge层的生长可以影响Si缓冲层的结晶性。退火工艺有助于提高Ge量子点的结晶性和均匀性。对800℃生长的Si缓冲层进行不同时间的原位退火,研究发现增加Si缓冲层原位退火时间可以使Ge和Si的结晶度增加到71%和94%,说明增加Si缓冲层的原位退火时间可以提高Si和Ge的结晶性；对Ge层进行不同时间的原位退火,发现随Ge原位退火时间的增加,Ge点尺寸的标准偏差逐渐减小,均匀度增加到91.89%,Ge的结晶度提高到88%,说明Ge层原位退火时间的增加可以使Ge量子点的均匀性提高,结晶性变好。研究高温快速热退火对Ge量子点的影响,实验结果表明高温快速热退火可以提高Si缓冲层的结晶性,但发现Ge量子点的形貌发生了很大的变化,出现了一些纳米坑结构,这归因于在快速热退火过程中Ge原子在量子点中发生了耗尽、扩散、迁移的过程。

黄燕,朱晓焱^[2]（2005）在《附加硅原子在硅表面台阶及纽结处的沉积》文中提出采用经验紧束缚近似方法计算p（2×2）重构硅（100）表面单层台阶及纽结处的平衡结构并模拟单个硅原子在其上的沉积行为。根据计算绘制出SA台阶、成键SB台阶、未成键SB台阶,以及SB台阶中的纽结等结构附近的等沉积能量图,确定沉积束缚点和一些可能的扩散路径。研究分析表明附加原子难于沉积于SA台阶边壁,但容易穿越SB台阶并生长于台阶边壁或沉积在SB台阶的纽结处以形成晶体生长。这些研究结果对于今后的理论及实验进一步研究原子尺度的半导体工艺制造有较大意义的指导。

何智兵^[3]（2004）在《有机/无机多层复合膜的制备及光电性能研究》文中研究说明本文介绍了有机、无机及有机／无机复合光电材料的研究进展，对其结构、光电性能、制备方法及应用背景作了详细的总结、分析和讨论。重点综述了有机／无机复合膜的光电性能研究进展、应用背景及制备方法。酞菁铜（CuPc）是典型的有机光电半导体材料，在可见光区不仅吸收范围宽、吸收系数大，且具有较好的耐高温性能。Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体ZnS与CdS都具有高的载流子迁移率，而且CdS本身也是可见光区域优良的无机光电材料。通过CuPc和ZnS、CdS的层状复合，期望能有效发挥各自材料的优势，并充分利用多层复合膜的界面性能等，特别是CuPc／CdS复合膜可以拓宽复合膜的响应光谱，提高复合膜光电导性能，从而制备出具有优异光电导性能，稳定性好的光电材料。为新型的光电材料开拓新的发展方向。 本文研究了真空蒸发制备CuPc、ZnS和CdS薄膜的结构和性能。在此基础上，进一步研究了CuPc／ZnS和CuPc／CdS多层复合膜的结构和光电导性能。讨论了各工艺参数对多层复合膜的光电导性能的影响，获得了最佳的工艺参数。深入地探讨了有机、无机，特别是有机／无机多层复合膜的光电导机理，建立了相应的光电导模型。 论文先研究了衬底温度对CuPc薄膜结构和性能的影响。随衬底温度的升高，CuPc薄膜的结晶性能变好，其中α-CuPc的相对含量逐渐增加，而β-CuPc相应减少。CuPc薄膜在可见光区域内有较高的吸收率，但载流子迁移率低，CuPc薄膜的光敏性很差，其最好光敏性的光暗电导比仅为3.27。 分析了衬底温度对ZnS薄膜的结构和性能的影响。不同衬底温度的ZnS薄膜都出现好的定向生长特性。ZnS薄膜的结晶性能随衬底温度的升高逐渐变好，但过高的衬底温度使得薄膜不均匀，缺陷增多，成膜质量差。ZnS薄膜在可见光区域内有很高的透过率。衬底温度对ZnS薄膜在可见光区域内的吸收和透过率影响较小。ZnS薄膜的光学带隙随衬底温度的变化表现出先增加后有所减小的变化趋势，在200℃时得到最大的光学带隙值3.579 eV。ZnS薄膜的电阻率在平面和截面方向上存在各向异性特性，且随衬底温度升高，ZnS薄膜的平面电阻率先随衬底温度的升高而减小，到了200℃时达到最小值，后又随着衬底温度的升高而增大，而截面电阻率则先逐渐增大后有所减小，在200℃时具有最大截面电阻率。ZnS薄膜具有较高的载流子迁移率，其随衬底温度的升高呈现出先增大后减小的变化规律。在200℃衬底温度下，ZnS薄膜具有最大的电子迁移率。 讨论了衬底温度对CdS薄膜的结构和性能的影响。不同衬底温度下CdS薄膜都为六方相纤锌矿结构，而且都在（002）晶面具有很好的择优取向性，随着浙江大学博士学位论文衬底温度的升高，薄膜的择优取向性变差。CdS薄膜的光学带隙在衬底温度较低时，随着温度的升高而增大，在衬底温度较高时，随温度升高而减小，在衬底温度为150℃时达到最大为2.459 eV。Cds薄膜的平面与截面电阻率随衬底温度变化呈现相反的规律。平面电阻率先随温度的升高而减小，后随着衬底温度的升高而增大，截面电阻率却先增大后减小。在150℃下薄膜的平面电子迁移率最大，电阻率最小;而截面电阻率达到最大。在衬底温度较低时CdS薄膜具有较好的光敏性，在150℃衬底温度时，得到了最佳的光敏性，光暗电导比达到1.73x103。 首次成功地制备了光电导性能优良的CuPc/ZnS多层复合膜。复合膜的层数、衬底温度以及膜层厚度对复合膜的结构、光电导性能有很大影响。在Cul，e/ZnS多层复合膜中，随复合膜层数增加而出现p一ZnS到a一zns晶相转变的现象;CuPc膜层中CuPc单体的含量减少，CuPc二聚体的相对含量相应增加。低温衬底下CuPc膜层以p一CuP。为主，随着衬底温度的升高，CuPc膜层中的p一CuP。的含量减少，相应a一CuPc的含量逐渐增加。随衬底温度的升高，CuPc和ZnS膜层的结晶性变好。室温衬底下沉积的复合膜的晶粒小，堆积紧密，晶粒聚集严重，整个薄膜表面缺陷较多。150℃衬底温度下沉积的复合膜相对于室温衬底样品晶粒更大，整个薄膜表面更均匀。过高的衬底温度使得复合膜均匀性变差，表面粗糙度增加，膜层相互渗入严重。在150℃衬底温度下，膜层厚度为dcuP。=50nrn，dzns=IO0nrn的6层复合膜具有最佳的光敏性，其光暗电导比为950.41。表现出比CuPc薄膜更优良的光电导性能。 CuPc/CdS在可见光区域拓宽复合膜的光谱响应范围，更有效地体现有机/无机复合体系的优势，获得更优异的光电导性能。Cul，c/Cds多层复合膜不仅在40小520nln区域出现了较强的光吸收，而且在60份soonln区域也有高的光响应。在衬底温度为150℃，膜层厚度为dcuPc二加Iun，dcds=20nm，6层CuPc/Cds复合膜具有最佳的光敏性，其光暗电导比为7.01、1护。cul，c/cds复合膜的光敏性比CuPc/Z ns复合膜高出近一个数量级。CuPc/Cds与CuPc/ZnS复合膜的光电导性能随各制备参数有着类似的变化规律。 有机/无机复合膜的光电导机理不同于单纯的有机或无机薄膜。界面在复合膜的光电导过程中扮演重要的角色。六层CuPc/Zns复合膜的光敏性比单纯CuPc薄膜高出近三个数量级。CuPc/Z ns多层复合膜具有良好的光电导性能得益于CuPc在可见光区域有很高的

周浩,蒋最敏,陆昉^[4]（2002）在《锗硅双层量子点的光电流特性》文中研究指明在分子束外延 （MBE）系统上用自组织方式生长了硅基双层锗量子点结构 ,并对样品进行光电流谱的测试。通过调节不同外加偏压来改变量子点中的费米能级位置 ,量子点中载流子所处束缚能级将随之发生变化 ,所得到的光电流谱的峰位也将因此而改变。由光电流谱得到的实验结果与常规的光致发光谱的结果相吻合。与单层锗量子点结构相比 ,双层结构的样品在光电特性上有着明显不同 :光电流谱中 ,在 0 .767e V及 0 .869e V处出现了两个峰 ,分别对应于载流子在不同的量子点层中的吸收。用这种结构的样品制成的红外光探测器能够同时对两种不同波长的光进行探测响应

二、锗硅双层量子点的光电流特性（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、锗硅双层量子点的光电流特性（论文提纲范文）

（1）高质量Ge量子点的离子束溅射研究（论文提纲范文）

（2）附加硅原子在硅表面台阶及纽结处的沉积（论文提纲范文）

（3）有机/无机多层复合膜的制备及光电性能研究（论文提纲范文）

（4）锗硅双层量子点的光电流特性（论文提纲范文）

四、锗硅双层量子点的光电流特性（论文参考文献）

• [1]高质量Ge量子点的离子束溅射研究[D]. 王艺娜. 云南大学, 2016(02)
• [2]附加硅原子在硅表面台阶及纽结处的沉积[J]. 黄燕,朱晓焱. 固体电子学研究与进展, 2005(04)
• [3]有机/无机多层复合膜的制备及光电性能研究[D]. 何智兵. 浙江大学, 2004(04)
• [4]锗硅双层量子点的光电流特性[J]. 周浩,蒋最敏,陆昉. 固体电子学研究与进展, 2002(04)

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