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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 通过关联磁光光谱与化学分析探究单个量子点中的轻空穴/重空穴转换

    摘要： 对同一根含有量子点的单纳米线进行了一系列互补研究：阴极发光光谱与成像、磁场及温度依赖的微区光致发光光谱，以及能量色散X射线光谱与成像。该ZnTe纳米线沉积于带有Ti/Al图案的Si3N4薄膜上。完整数据集表明，尽管压缩失配应变会使长径比大于1（拉长型量子点）时轻空穴态成为基态，但CdTe量子点仍以重空穴态作为基态。通过对该整体结构进行数值计算发现，(Zn,Mg)Te壳层的存在会将重空穴向轻空穴构型的转变推至远大于1的长径比值，而量子点内外半导体间较小的价带偏移会进一步强化该效应。

    关键词： 分子束外延、光谱学、能量色散X射线光谱、半导体、阴极发光、量子点、纳米线

    更新于2025-11-21 11:20:48

  • 铁电增强型GeSn/Ge双纳米线光电探测器性能

    摘要： GeSn的带隙比Ge更小，已被用于制备具有更长截止波长的硅基红外光电探测器。然而传统GeSn/Ge异质结构通常因晶格失配问题存在位错等缺陷?；谔宀牧螱eSn/Ge异质结构制备的大尺寸光电探测器中，这些缺陷会引发显著的暗电流。本研究展示了一种柔性GeSn/Ge双纳米线结构，通过弹性形变实现应变弛豫且不引入缺陷，其天然特征尺寸即处于纳米尺度。基于该结构的探测器具有低暗电流特性，其探测波长可延伸至2微米以上，且相比纯Ge纳米线具有更高的响应度。此外，铁电聚合物侧栅的耗尽效应可进一步抑制暗电流。本工作表明，这种柔性GeSn/Ge双纳米线结构有望为硅兼容的短波红外光电子电路开辟新途径。

    关键词： 纳米线、锗锡合金、分子束外延（MBE）、侧栅极、光电探测器、铁电聚合物

    更新于2025-11-21 11:01:37

  • 采用等离子体辅助分子束外延生长的发射波长约280纳米的Al0.56Ga0.44N/Al0.62Ga0.38N多量子阱的光学与界面特性

    摘要： 我们研究了通过等离子体辅助分子束外延生长的Al0.56Ga0.44N/Al0.62Ga0.38N多量子阱的性质，这些量子阱用于深紫外发光器件。通过高角度环形暗场扫描透射电子显微镜补充了激发和温度依赖性、时间分辨光致发光测量以及透射和反射光谱。3纳米量子阱的特征是界面粗糙度高度为0.3-1纳米，最大值与通过计算分析测量的光致发光线形所获得的值非常吻合。辐射寿命随温度升高而增加，这表明电子-空穴散射在将光激发载流子冷却到量子阱的基态中起作用。

    关键词： A1. 接口，B1. 氮化物，A3. 量子阱，A3. 分子束外延

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 采用多层薄膜带通滤波器优化非色散红外气体传感器的性能

    摘要： 本工作描述了一种低功耗非分散红外（NDIR）甲烷（CH4）气体传感器的性能改进方案，该方案采用定制光学薄膜带通滤波器（BPFs），其工作中心波长为3300纳米。这些BPFs通过调控中红外III-V族发光二极管（LED）/光电二极管（PD）光源-探测器光电器件的组合光谱特性，提升了NDIR甲烷传感器的性能。采用新型微波等离子体辅助脉冲直流溅射沉积工艺制备的BPFs，可直接在温度敏感的PD异质结构上进行室温沉积。该BPFs由锗（Ge）和高折射率层与五氧化二铌（Nb2O5）低折射率层交替构成。研究推进了两种不同光学滤波器设计，其BPF带宽（BWs）分别为160纳米和300纳米。文中对比了建模与实测的NDIR传感器性能，重点突出了信噪比（SNR）最大化和串扰最小化的性能优势，并验证了BPF在不同环境温湿度条件下的光谱稳定性。

    关键词： III–V族，传感器，甲烷，薄膜，分子束外延，非分散红外，微波，带通，溅射，异质结构，红外

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 采用等离子体辅助分子束外延（MBE）技术在硅衬底上制备的AlN/GaN和AlN/AlGaN/GaN薄膜的结构与光学特性

    摘要： 本研究采用等离子体辅助分子束外延（MBE）技术在硅衬底上成功制备了氮化铝/氮化镓（AlN/GaN）和氮化铝/氮化铝镓/氮化镓（AlN/AlGaN/GaN）层状异质结构。分别使用高纯度镓（7N）和铝（6N5）生长GaN、AlN及AlGaN材料。通过原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）、光致发光光谱（PL）和拉曼光谱对制备的AlN/GaN与AlN/AlGaN/GaN异质结构的结构及光学特性进行了研究。AFM测量显示AlN/GaN和AlN/AlGaN/GaN异质结构的表面粗糙度均方根值分别为3.677纳米和10.333纳米。XRD数据表明样品具有典型的六方结构衍射图谱。拉曼光谱揭示两个样品中均存在全部四种拉曼活性振动模式。PL光谱数据显示未出现对应于AlN缺陷深能级的黄光发射，因此PL观测表明AlN/GaN和AlN/AlGaN/GaN薄膜具有良好的光学品质，在光电子学、光伏及射频应用等多个目标领域展现出应用前景。

    关键词： 硅、薄膜、分子束外延、氮化铝、氮化镓、氮化铝镓

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 分子束外延法在GaAs衬底上生长的中波和长波InAs/GaSb超晶格的电学特性

    摘要： 在本工作中，我们报道了通过分子束外延（MBE）系统在GaAs（001）衬底上生长的中波（MWIR）和长波红外（LWIR）InAs/GaSb II型超晶格（T2SLs）的面内电输运特性?；诮缑媸湔罅校↖MF）技术生长GaSb缓冲层，降低了T2SL与GaAs衬底间巨大的晶格失配。为补偿InAs/GaSb T2SL中的应变，我们采用特殊快门序列获得了类InSb和类GaAs界面。研究发现，MWIR InAs/GaSb T2SL在低温和高温下分别呈现p型和n型导电特性。值得注意的是，导电转变温度与生长温度相关。另一方面，LWIR T2SL的导电仅由电子主导。需要强调的是，LWIR T2SL在低温下的主要散射机制是界面粗糙度散射机制。

    关键词： 霍尔效应、高分辨率X射线衍射、II型超晶格、分子束外延

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • PbTe/CdTe异质结构中狄拉克二维电子气的电场调控

    摘要： 被限制在量子阱中的二维电子气（2DEGs）能引发丰富的涌现现象，并作为高速电子器件的载体。铅碲/碲化镉异质结构中的2DEG被预测为狄拉克电子，近期实验已证实这一结论。本文通过离子液体门控技术，展示了对该具有极高迁移率和独特电子结构的2DEG电输运特性的调控。载流子调制的超高电容特性可实现带结构的精确调控。随着栅极电压变化，费米能级移至导带并穿过狄拉克点，导致量子振荡发生偏移。本研究结果可为定制化电子器件应用提供新思路。

    关键词： 费米面、分子束外延、离子液体门控、量子振荡、二维电子气

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 拓扑绝缘体的稀土掺杂：薄膜与异质结构体系的简要综述

    摘要： 磁性拓扑绝缘体（MTIs）是一类新型材料，其拓扑非平庸的电子能带结构与长程铁磁有序共存。铁磁基态可破坏时间反演对称性，在拓扑表面态中打开一个能隙，该能隙大小取决于磁矩强度。通过稀土离子掺杂是向材料引入更高磁矩的方法之一，但在Bi2Te3块体晶体中，溶解度极限仅为百分之几。采用分子束外延技术生长掺杂(Sb,Bi)2(Se,Te)3拓扑绝缘体薄膜，可在保持高结晶质量的同时实现高掺杂浓度。本文将综述Dy、Ho和Gd掺杂拓扑绝缘体薄膜的生长、结构、电学及磁学特性。研究表明，虽然拓扑绝缘体中可引入高磁矩，但并未形成铁磁有序。通过利用界面效应，实现了与磁性拓扑绝缘体Cr:Sb2Te3邻近耦合的Dy掺杂Bi2Te3的长程磁有序。显然，经过设计的MTI异质结构提供了结合不同层优势特性的新可能，从而为在更高温度下观测新量子效应提供了理想的材料平台。

    关键词： 稀土掺杂、分子束外延、拓扑绝缘体、异质结构、碲化铋、碲化锑

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 分子束外延生长的β-MoO3纳米带的带隙、局域功函数及场发射特性

    摘要： 单斜相三氧化钼（β-MoO3）纳米结构（呈纳米带状：NRs）通过分子束外延（MBE）技术在超高真空（UHV）条件下生长于Si(100)、Si(5512)和掺氟氧化锡（FTO）衬底上。研究报道了衬底条件及MoO3薄膜有效厚度对纳米结构形貌及其结构特征的影响。电子显微镜测量显示：当有效厚度从5 nm增至30 nm时，纳米结构长度与长径比增加260%，而宽度无明显变化。所有有效厚度下NRs均沿<011>晶向生长。类似地，当薄膜厚度从5 nm增至30 nm时，光学带隙从3.38±0.01 eV降至3.17±0.01 eV，局部功函数从5.397±0.025 eV升至5.757±0.030 eV。对于5-30 nm有效厚度的β-MoO3结构，场发射开启电场从10 μA/cm2对应的3.58 V/μm降至2.5 V/μm，场增强因子从1.1×104增至5.9×104。由于具有更低功函数、更小开启电场和更高场增强因子，β-MoO3纳米结构性能显著优于α-MoO3纳米结构，预期具有重要应用价值。

    关键词： β-MoO3纳米结构、场发射与开尔文探针力显微镜(KPFM)、光学带隙、分子束外延(MBE)、电子显微镜

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 超高真空分子束外延条件下β-MoO3向Mo纳米结构相变的显微与光谱研究

    摘要： 我们报道了通过分子束外延（MBE）技术在重构硅(100)衬底上生长氧化钼（β-MoO3），并在超高真空（UHV）环境下进行热退火实现其简易还原的过程。研究发现：通过提高沉积时的衬底温度或生长后的退火温度，初始沉积结构的形貌会从β-MoO3纳米带（NRs）转变为钼（Mo）纳米颗粒（NPs）。这种形貌变化与400°C时β-MoO3向MoO2的结构转变、以及750°C时MoO2向Mo的转变相关联。原位X射线光电子能谱（XPS）测量显示Mo 3d峰向低结合能方向移动，表明钼的氧化态持续降低，直至750°C时观察到纯Mo 3d峰。非原位开尔文探针力显微镜（KPFM）测量表明，随着衬底温度升高，局部功函数（Φ）从≈5.27±0.05 eV逐渐降至≈4.83±0.05 eV。在退火至750°C的过程中，还观察到带隙从β-MoO3纳米带的≈3.32 eV逐渐减小至钼纳米颗粒的零带隙。

    关键词： 原位X射线光电子能谱（XPS）、开尔文探针力显微镜（KPFM）、分子束外延（MBE）、钼纳米颗粒、β-三氧化钼纳米带、相变

    更新于2025-09-23 15:22:29