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分子束外延法的定义 超晶格 制备

2020-10-10知识22

闵乃本的主要成就 闵乃本于20世纪60年代初开始从事晶体生长、晶体缺陷与晶体物性研究。他在国内首次研制成功“电子束浮区区熔仪”并制备成功钼、铌、钨等体心立方高熔点金属单晶体。该工作于1964年获国家计委、国家经委与国家科委颁发的工业新产品奖二等奖。1960—1982年,闵乃本与合作者共同发展了能显示位错线与位错网络的蚀象方法,确定了体心立方高熔点金属中构成亚晶界的位错结构与位错组态。他们首次观察到螺位错的端点双折射象并发展了包含内应力的弹光与弹性各向异性立方晶体中螺位错端点象的成像理论。他们关于晶体缺陷的研究于1982年获国家自然科学奖二等奖。闵乃本与合作者提出了各向异性变键模型,系统地研究了原子的多体交互作用在晶面对表面能、台阶能、表面粗糙化以及晶体生长动力学的影响。在热致表面粗糙化方面的成果,使闵乃本于1983年获美国犹他大学等单位联合颁发的“大力神”奖。闵乃本将超晶格的概念由半导体推广到介电体,发现了一系列新颖的现象与效应,并且证明了这些现象与效应在光电子产业中有重大应用,例如非线性光学频率的转换、光学双稳、微波波段极化激元(Polariton)的激发等。他在该领域首次制备成功具有周期铁电畴结构的铌酸锂,稍后被称为光学超。

什么是超晶格材料? 所谓超晶格,就是指由两种不同的半导体薄层交替排列所组成的周期列阵。如镓铝砷/镓砷、锗—硅/硅等超晶格材料,是制备半导体光电子学、光子学材料和器件的重要技术,研究。

半导体超晶格有什么基本性质??哪位牛人可以给我解答 由两种或两种以上组分不同,或导电类型不同的纳米级超薄层(层厚10-1~10nm)材料交替地外延生长在一起所形成的多周期结构,具有这种结构的材料是一类人工改性的新的半导体材料。简史 超晶格的概念是美国国际商用机器(IBM)公司的江崎、朱兆祥在1969年提出的。他们认为,由于超品格的周期远大于原晶体的晶格常数,但又小于电子的德布洛依波长晶体中电子的运动受到超晶格周期势场的扰动,其运动状态会发生很大变化。半导体超晶格具有许多“天然晶体”所没有的新异的物理特性。理论上预计,原晶体的布里渊区会分裂为许多小区,相应的能带也会分裂为许多子能带,在外场作用下,电子易达到小布区边界而会呈现出负阻效应和高频振荡效应(布洛赫振荡)等。1971年美国贝尔(Bell)实验室的卓以和用分子束外延(MBE)方法生长出了第一个GaAs/AlGaAs半导体超晶格材料,1972年美国IBM公司的张立刚观测到分子束外延(MBE)GaAs/Al—GaAs超晶格的负阻效应,证实了理论预计。从此,半导体超晶格的研究引起了人们极大的兴趣和日益广泛的研究。20多年来,研究成的半导体超晶格已达数十种,涉及到Ⅲ-V、Ⅱ-Ⅵ、Ⅳ-Ⅵ族化合物、Ⅳ族元素半导体、非晶态半导体、金属、铁磁体、超导体和有机物等。

分子束外延法的定义 分子束外延是一种新的晶体生长技术,简记为MBE。其方法是将半导体衬底放置在超高真空腔体中,和将需要生长的单晶物质按元素的不同分别放在喷射炉中(也在腔体内)。由分别加热到相应温度的各元素喷射出的分子流能在上述衬底上生长出极薄的(可薄至单原子层水平)单晶体和几种物质交替的超晶格结构。分子束外延主要研究的是不同结构或不同材料的晶体和超晶格的生长。该法生长温度低,能严格控制外延层的层厚组分和掺杂浓度,但系统复杂,生长速度慢,生长面积也受到一定限制。分子束外延是50年代用真空蒸发技术制备半导体薄膜材料发展而来的。随着超高真空技术的发展而日趋完善,由于分子束外延技术的发展开拓了一系列崭新的超晶格器件,扩展了半导体科学的新领域,进一步说明了半导体材料的发展对半导体物理和半导体器件的影响。分子束外延的优点就是能够制备超薄层的半导体材料;外延材料表面形貌好,而且面积较大均匀性较好;可以制成不同掺杂剂或不同成份的多层结构;外延生长的温度较低,有利于提高外延层的纯度和完整性;利用各种元素的粘附系数的差别,可制成化学配比较好的化合物半导体薄膜。

闵乃本的研究成果 1986年,闵乃本提出“介电体超晶格”材料的概念,并设想将准晶结构引入介电体超晶格中。经过近3年探索,闵乃本和学生朱永元教授等建立了“准周期超晶格”的理论,并预言“一块准周期的介电体超晶格有可能将一种颜色激光同时转换成三四种颜色的激光”。1992年起,课题组人员集体攻关,用两年多时间成功推出“室温图案极化制备介电体超晶格”新技术。1995年,课题组用这种新技术制备出周期超晶格。1996年制备出同时能出二种颜色激光的准周期介电体超晶格。2005年,课题组利用自行研制的介电体超晶格,研制成功全固态超晶格红、绿、蓝三基色和白光激光器,制出样机,取得了4项国内发明专利和1项美国发明专利。介电体超晶格的应用受到国际同行关注。据介绍,“介电体超晶格”材料如用于制造医用激光器,既可查病灶,又可用于治病,医用前景广阔。

超晶格量子效应是? 1969年,著名的物理学家江崎与其合作者朱兆祥首次提出了半导体超晶格的新概念,并于1970年首次在砷化镓半导体上制成了超晶格结构,由此揭开了超晶格、量子阱、量子线和量子点微结构等一类低维材料研究的序幕.迄今为止,这一领域的研究已经取得了令世人瞩目的重大进展,在半导体科学技术发展史上写下了光辉灿烂的一页,留下了浓墨重彩的一笔.尤其值得一提的是,美籍华裔科学家崔琦和德国科学家霍斯特·施特默2人,因于1982年发现了具有高电子迁移率的GaAs/AlAs超晶格材料的调制掺杂异质结中的电子,会在超低温和强磁场条件下形成具有某种特异性的量子流体,并在1年之后,由美国科学家罗伯特·劳克林对这一重大发现作出了理论解释,而共同获得了1998年的诺贝尔物理学奖.此后不久,高电子迁移率晶体管(HEMT)就被设计并制作出来了.目前,这种器件已经发展到由多种异质结构材料和各种结构形式制备的具有各种逻辑功能的HEMT大规模集成电路,并初步用于现代通信和计算机系统.这一事实充分显示了半导体超晶格材料在半导体科学技术中所占据的显赫地位。

半导体材料的特性?常见的半导体材料有硅(si)、锗(ge),化合物半导体,如砷化镓(gaas)等;掺杂或制成其它化合物半导体材料,如硼(b)、磷(p)、锢(in)和锑(sb)等。

2007年2月,国家科学技术奖励大会在北京举行。南京大学闵乃本教授主持完成的“介电体超晶格材料的设计、制备、性能和应用”荣获________一等奖。 B

半导体超晶格有什么基本性质?哪位牛人可以给我解答 由两种或两种以上组分不同,或导电类型不同的纳米级超薄层(层厚10-1~10nm)材料交替地外延生长在一起所形成的多周期结构,具有这种结构的材料是一类人工改性的新的半导体材料.简史 超晶格的概念是美国国际商用机器(IBM.

什么是超晶格材料?

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