导纳谱应用于测量半导体中浅能极的研究
导纳谱测量半导体量子限制效应试验介绍
2008.6
IV.课题收获
一份20页的
《导纳谱测量半导体量 子限制效应实验介绍》
背景说明
仪器装置
量子限制效应
样品参数
量子阱
实验内容
量子点
实验系统准备
低维量子结构材料与物理性质表征 研究样品的C-V特性
原理方法
研究样品的导纳谱
C-V测试法
分析实验测量系统的不足与缺陷
导纳谱测量法
思考讨论
样品结构与测量条件
by ZHU Hai
2008.6
V.问题与课题
在实验过程中可以思考的问题
★为什么量子点与量子阱有类似的C-V特性和导纳谱？ ★如何判断确定Al/n-Si结与Al/p-Si结的反偏方向？ ★为什么实际的C-V曲线和导纳谱不是“原理方法”部分描述的形状？ ★利用载流子热发射模型使用单频测试法是不是可以取遍整条导纳谱的数据？ ★实验中液氮使样品降温，电脑显示的温度最低能到多少，这是什么原因？ ★为什么测量导纳谱要采取自然升温？测量时如果升温太快会有什么问题？ ★量子点尺寸十分微小，直径可能只有数十纳米，为什么本实验可以测量量子点的性质？ ★如何能够准确确定导纳峰的位置和峰值？ ★如何解释不同频率下导纳峰的位置和高度？ ★直流偏压的大小和方向对导纳谱的测量结果有什么影响？ ★测试交流信号的幅度太大会出现什么问题？ ★等效电路模型和载流子热发射模型有什么区别？用于处理导纳谱数据得到的结果有什么不同？ ★C-V法能否测量非金属-半导体二极管，比如线性缓变PN结的载流子浓度分布？ ★升温的速度对导纳谱实验测量有什么影响？升温速度控制在什么大小最合适？ ★在仪器允许的范围内，测量导纳谱使用什么频率最好？ ★为什么多量子阱可能出现双导纳峰？什么情况会出现？ ★阱宽不同的量子阱的导纳谱有什么区别？ ★是不是测试时取得平均值次数越多越好？ ★样品表面二氧化硅层对样品的性质有什么影响？
导纳谱研究锗硅单量子阱的退火效应
第19卷第1期 半 导 体 学 报 V o l.19,N o.1 1998年1月 CH I N ESE JOU RNAL O F SE M I CONDU CTOR S Jan.,1998 导纳谱研究锗硅单量子阱的退火效应3柯 炼 林 峰 张胜坤 谌达宇 陆 王 迅(复旦大学应用表面物理国家重点实验室 上海 200433)摘要 利用导纳谱研究了锗硅单量子阱的热稳定性.导纳谱热发射模型的理论模拟和深能级缺陷研究表明:在900℃以下退火10分钟,晶格弛豫并不明显,但原子的互扩散引起量子阱中子能级严重降低.同时,我们计算出了原子的互扩散系数,以及单量子阱Si Si0.75Ge0.25 Si中原子互扩散的热激活能1108eV.PACC:0750,6822,0365,7340L1 引言由于应变以及锗的组分都能改变锗硅合金层的能带结构,所以应变的锗硅量子阱在微电子和光电子器件方面具有广阔的应用前景[1].然而,量子阱的热稳定性是材料生长和器件制备时所遇到的一个重要问题.在高温环境下,异质结界面成分的互扩散将影响界面的陡峭性;应变弛豫将引入位错缺陷.在一定条件下,这两大因素互相联系,增加了对其进行研究的难度.X射线[2,3],卢瑟福背散射[4,5]以及RAM AN光谱[6]都是研究此系统热稳定性的良好手段.但是,它们需要样品的结构是超晶格或异质结.这与器件应用中所感兴趣的单量子阱结构还存在一定的差别.由于此体系为间接带隙,用PL谱来研究单量子阱结构的热稳定性[7,8]要求晶体的质量较高和测试温度较低.八十年代后期,L ang等人将导纳谱移植于半导体锗硅异质结能带偏移的测量[9].在本文中,我们首次用导纳谱的载流子热发射模型[10]来研究单量子阱的退火效应,发现了扩散引起重空穴基态子能级变小,子能级上空穴浓度减小.根据子能级上空穴的激活能,我们估算出了扩散系数以及其热激活能.2 测试原理在零偏压条件下,量子阱靠近肖特基势垒区,耗尽区势垒将由量子阱势垒和肖特基势垒共同形成.当测试的交流信号频率较高,并且温度较低时,阱中空穴浓度的变化将跟不上高频测试信号的变化.此时,越过势垒的空穴由阱中子能级上空穴的发射频率决定.由热发射模型[10],样品的交流电导G和电容C为: 3本课题得到国家自然科学基金部分赞助柯 炼 复旦大学物理系凝聚态物理硕士王 迅 博士导师,复旦大学应用物理国家重点实验室教授1997206202收到,1997207227定稿G =e p Ξ2e 2p +Ξ2Β(1)C =e 2p e 2p +Ξ2Β+C 0(2)其中 Β是与阱中子能级上空穴浓度有关的参数;Ξ为测试频率;C 0是低温时的电容,由于低温时量子阱中的空穴几乎被“冻结”住,C 0主要是肖特基势垒电容.e p 是量子阱中子能级上空穴的发射率,从阱中载流子的发射和俘获间的细致平衡关系推导出[11]:e p =ΑT 1 2exp -E a kT )(3)其中 E a 为激活能,对应于基态子能级至势垒的能级差;Α是与温度T 无关的常数,k 为玻尔兹曼常数.在低温端e p →0时,电导G l →0,电容C l →C 0;在高温端e p µΞ时,电导G h →0,电容C h →C 0+Β.如果把电容和电导视为温度的函数,C 2T 曲线上会出现平台,G 2T 曲线上会出现峰值.在导纳谱的峰值处,G m ax Ξ=Β2=C h -C l 2=∃C 2(4)Ξ=e p (T m )=ΑT 1 2m exp (-E akT m (5)3 实验结果与讨论3.1 样品生长及处理A 、B 样品是用分子束外延方法在电阻率为01018・c m 的P 型Si (100)衬底上生长的单量子阱,生长温度为550℃,缓冲层硅层厚度为200～250nm ,盖帽硅层厚度为300nm .A 样品的阱宽为15nm ,阱中Ge 的组分为0125,B 样品的阱宽为7nm ,阱中Ge 的组分为013.A 样品分割成小片后放于预热的石英舟上,然后被迅速推入有氮气保护的管状退火炉中进行一次性退火,退火时间为10分钟,退火温度分别为700、800和900℃;B 样品分割成小片后,恒温900℃,进行10、20、30和40分钟退火.未退火和退火后的样品背面蒸铝形成欧姆接触,正面蒸铝形成肖特基接触.3.2 导纳谱测试图1是不加偏压时未退火B 样品在不同测试频率下的导纳谱和C 2T 谱.在低温和高温端,电容曲线出现平台.随着测试频率提高,导纳谱的峰位向高温端移动.这是由于在高频条件下,量子阱中子能级上的空穴需要更高的温度才能满足向外的发射率e p (T m ).但是,导纳谱的峰高在不同测试频率下基本相等,且近似等于高温端电容与低温端电容差的一半.根据(5)式,我们从ln (Ξ T 1 2m )-(1T m )图可以得到阱中空穴的激活能.实验测得未退火A 、B 样品的激活能分别为01205eV ,01232eV (见图2).用有限深方势阱模型来模拟价带势能的形状,通过求解薛定谔方程,未退火A 样品基态重空穴的激活能为01207eV ,轻空穴的激活能为01201eV ,未退火B 样品基态重空穴的激活能为01239eV ,轻空穴的激活能为01218eV .这说明空穴主要是从基态重空穴上发射的.理论值与实验值的相对偏差在215%之内,这说明理论模型是正确的.这里我们参考了价带偏移∃V =0184x eV ,x 为锗的组分,空穴的有效质量为m (x )=m Si (1-x )+m Ge x .硅锗重空穴的有效质量分别为015m 0、013m 0;硅锗轻空穴的有效质量分别为0116m 0、01044m 0,m 0为电子的有效质量.761期 柯 炼等: 导纳谱研究锗硅单量子阱的退火效应 图1 未退火单量子阱B 样品的导纳谱及C 2T 谱阱中锗的组分为x =013,阱宽为L w =7nm ,测试频率a:1M H z,b:500kH z,c:300kH z,d:100kH z.图2 a :未退火单量子阱A 样品的激活能为0.205eV ;b :未退火单量子阱B 样品的激活能为0.232eV3.3 退火后晶体的质量图3 未退火单量子阱B 样品的导纳谱及C 2T 谱测试频率为100kH z ,实线为实验曲线,虚线为模拟曲线.图4 恒温900℃退火10分钟后B 样品的导纳谱及C 2T 谱测试频率为1M H z ,实线为实验曲线,虚线为模拟曲线.在高温退火过程中,应变弛豫和扩散都可能发生.而实际退火过程中,应变弛豫量取决于退火时间、退火温度以及未退火样品中晶格共格的好坏.如果退火时间短,退火温度低,合金层中晶格共格得好,应变弛豫量就小.应变弛豫会引入位错缺陷,降低晶体的质量,而缺陷深能级上的空穴发射将使导纳谱的理论曲线与实验曲线不符.图3和图4分别是未退火和恒温900℃退火10分钟后B 样品的导纳谱和C 2T 谱实验86 半 导 体 学 报 19卷曲线和模拟曲线.在所感兴趣的温度范围内,理论曲线与实验曲线符合得很好.这说明退火后样品的质量还是相当好的.由于肖特基势垒电容受温度的影响,C 2T 谱的理论曲线与实验曲线在低温端和高温端存在细微的差异.肖特基势垒的漏电流随温度升高而变大,故在高温端,导纳谱的理论曲线与实验曲线存在较大的差别.我们用深能级瞬态谱也没有发现位错缺陷深能级上的空穴发射.因此,我们认为应变弛豫量很小,可忽略其影响.3.4 扩散效应量子阱界面处Ge 和Si 原子的互扩散使合金层中锗的组分变小,量子阱的阱深减小,阱中子能级上空穴的激活能会随之减小.A 样品恒温700、800和900℃退火10分钟后的激活能分别为01193、01149和01130eV ;B 样品恒温900℃,退火10、20、30分钟和40分钟后的激活能分别为01217、01202、01190和01182eV .图5是未退火和退火处理后的A 样品在同一测试频率条件下的导纳谱.随着退火温度升高,锗原子和硅原子的互扩散系数增大,阱中锗的组分变小,再加上阱变宽,子能级上空穴的激活能要减小,所以导纳谱的峰位向低温端移动.我们从图4中还可以看到导纳谱的峰高随退火温度升高而降低.这是由于退火后量子阱对空穴的束缚效应减弱,所以子能级上空穴的浓度减小.我们由(4)式可知导纳谱的峰高会随子能级上空穴的浓度减小而降低.在同一退火温度条件下,退火时间延长,阱中锗的组分减小,子能级上空穴的激活能以及空穴的浓度都会减小,因此,图6与图5有相同的变化趋势.图5 在测试频率为5M H z ,退火时间为10分钟条件下,不同退火温度A 样品的导纳谱A 样品的阱宽L w =15nm ,锗的组分x =0.25,a :未退火,b :700℃退火,c :900℃退火图6 恒温900℃退火不同时间后B 样品的导纳谱测试频率为1M H z,a:未退火,b:退火10分钟,c:退火20分钟,d:退火40分钟3.5 拟合扩散系数及其热激活能锗原子和硅原子的互扩散系数随温度的变化满足关系:D =D 0exp -E gkT (6)式中 D 0为温度无穷大时扩散系数的表观值;E g 为原子互扩散过程中的热激活能.为了计961期 柯 炼等: 导纳谱研究锗硅单量子阱的退火效应 算的简便,我们假设量子阱界面处的扩散各向均匀,扩散系数与锗的组分无关.我们首先设定扩散系数的初始值,由未退火样品中锗组分的分布,通过求解一维扩散方程n (z ,t +∃t )=n (z ,t )+D {n (z +∃z ,t )+n (z -∃z ,t )-2n (z ,t )}∃t(∃z )2(7)可得扩散后锗组分的分布.n 为锗组分;∃t 取1秒;z 为生长方向;∃z 取原子量级.然后,我们求解一维薛定谔方程得扩散后基态重空穴的激活能,比较理论值与实验值,逐步修改扩散系数,最终使理论值与实验值的误差在1m eV 之内.我们从图7中可发现,随着退火时间的延长,B 样品的扩散系数逐渐降低.这说明合金层中锗的组分对扩散系数有较大的影响.因为应变弛豫和扩散都能降低子能级上空穴的激活能,如果忽略应变弛豫的影响,扩散就会被夸大,拟合出的扩散系数应比实际的大.而实际上,随着退火时间的延长,阱中锗的平均组分会降低,扩散系数因此而减小.为了减小应变弛豫和锗组分变化的影响,我们选取退火时间10分钟,退火温度700～900℃,从图8中得到A 样品扩散系数的热激活能1108eV .有文献报道,扩散系数的热激活能为2～5eV [2,4,5],也有报道为015～115eV [3].比较他们样品中锗的组分,我们可以发现,虽然有例外,但总的趋势是如果锗的组分小,扩散系数的热激活能就大.图7 B样品的扩散系数随退火时间的变化图8 A 样品的扩散系数随温度的变化关系A 样品扩散系数的热激活能为1108eV .4 总结(1)我们从导纳谱热发射模型的理论模拟和深能级瞬态谱实验结果发现,900℃以下退火10分钟的样品没有明显的应变弛豫.(2)在900℃以下退火10分钟,由于原子的互扩散以及量子阱界面展宽,子能级上空穴的激活能变小,量子阱的束缚效应减弱,阱中空穴浓度降低.(3)在900℃以下退火40分钟,我们还发现合金层中锗的组分变小,扩散系数变小.(4)根据不同退火温度的扩散系数,我们求得锗组分为0125,阱宽15nm 的单量子阱中原子的互扩散系数及其热激活能1108eV .07 半 导 体 学 报 19卷致谢 非常感谢王杰老师,靳彩霞,凌震同学在工作过程中给予的帮助.参考文献[1] P.A.So ref,P roc .IEEE.,1993,81:1687.[2] S .J.Chang,K.L.W ang,R.C.Bowm an et a l .,A pp l .Phys .L ett .,1989,54(13):1253.[3] J.M.Baribeau,R.Pascual and S .Sai m o to,A pp l.Phys .L ett .,1990,57(15):1502[4] B .Ho llander ,R .Butz and S .M antl ,Phys .R ev .,1992,B 46:6975.[5] M .L .Green ,B .E .W eir ,D .B rasen et al .,J .A pp l.Phys .,1991,69(2):745.[6] 刘晓晗,黄大鸣,王东红,等,半导体学报,1996,17:552.[7] H .Sunam ura ,S .Fukatsu ,N .U sam i et a l .,A pp l .Phys .L ett .,1993,63(12):1651.[8] H iro sh i Sunam ura ,Sus m n Fukatsu ,N o ritaka U sam i et a l .,Jpn .J .A pp l .Phys .,1994,33:2344.[9] D .V .L ang ,M .B .Panish ,F .Capasso et a l .,A pp l .Phys .L ett .,1987,50:736.[10] F .L u ,J .J iang ,H .Sun et al .,Phys .R ev .,1995,B 51:4213.[11] N .D ebber ,D .B is w as and P .Bhattacharya ,Phys .R ev .,1989,B 40:1058.Annea l i ng Effects of Si Si 1-x Ge x Si Si ngle Quan tu m W ellsStud ied by Ad m ittance SpectroscopyKe L ian ,L in Feng ,Zhang Shengkun ,Chen D ayu ,L u Fang and W ang Xun(P hy sics D ep art m en t ,F ud an U iversity and S ta te L ab .of A pp lied S u rf ace P hy sics ,S hang ha i 200433)R eceived 2June 1997,revised m anuscri p t received 27July 1997Abstract T he structu ral therm al stab ility of Si Si 1-x Ge xSi single quan tum w ells has been investigated by adm ittance sp ectro scop y .T he therm al em itting m odel cu rve of adm it 2tance sp ectro scop y and the exp eri m en tal resu lts of deep 2level tran sien t sp ectro scop y sug 2gest that the strain relaxati on is no t obvi ou s under the conditi on of 900℃10m inu tes ther 2m al annealing .How ever ,the subband sharp ly decreases due to the atom in terdiffu si on .T he exp eri m en tal resu lts also show that the activati on energy is 1.08eV ,w h ich associatesw ith in terdiffu si on in Si Si 0.75Ge 0.25Si quan tum w ell .PACC :0750,6822,0365,7340L 171期 柯 炼等: 导纳谱研究锗硅单量子阱的退火效应 。
半导体探测器的探测原理
半导体探测器的探测原理
半导体探测器的基本结构是p-n结。
它由p型半导体和n型半导体材料组成，这两种材料通过接触形成一个结。
在p-n结中，p型的材料处于正电位，n型的材料处于负电位。
当半导体处于不受光照射时，两种材料之间会形成一个正电势差，形成电场。
当有入射光照射到半导体探测器中时，光子将撞击半导体材料中的原子。
这将导致一些电子被激发到能量较高的能级。
在p-n结的界面处，正电势差会使得被激发的电子向p型区移动，而正空穴则向n型区移动。
这些移动的电子和空穴将导致电流的变化。
这是因为电子和空穴在移动的过程中会与材料中的原子相互作用，发生电离和复合等过程。
被激发的电子和正空穴将继续与周围的离子产生相互作用，形成一系列电子空穴对。
这些电子空穴对会以电流的形式流动，形成一个电信号。
此外，半导体探测器还可以通过对电信号的时间参数进行分析来获取更多的信息。
不同入射光子的能量会导致电信号的上升时间和下降时间不同。
通过测量电流的上升和下降曲线，可以确定入射光子的能量范围和事件的时间特征。
总结起来，半导体探测器的探测原理是通过入射光子激发半导体材料中的电子空穴对，产生电信号。
该电信号的强度和时间特征可以用于确定入射光子的能量和其他信息。
这使得半导体探测器成为许多领域中不可或缺的工具。
半导体物理学(刘恩科)第七版-完整课后题答案
第一章习题1．设晶格常数为a 的一维晶格，导带极小值附近能量E c (k)和价带极大值附近能量E V (k)分别为：E c =0220122021202236)(,)(3m k h m k h k E m k k h m k h V -=-+ 0m 。
试求：为电子惯性质量，nm a ak 314.0,1==π（1）禁带宽度;（2） 导带底电子有效质量; （3）价带顶电子有效质量;（4）价带顶电子跃迁到导带底时准动量的变化 解：（1）eV m k E k E E E k m dk E d k m kdk dE Ec k k m m m dk E d k k m k k m k V C g V V V c 64.012)0()43(0,060064338232430)(2320212102220202020222101202==-==<-===-==>=+===-+ 因此：取极大值处，所以又因为得价带：取极小值处，所以：在又因为：得：由导带：043222*83)2(1m dk E d mk k C nC===sN k k k p k p m dk E d mk k k k V nV/1095.7043)()()4(6)3(25104300222*11-===⨯=-=-=∆=-== 所以：准动量的定义：2. 晶格常数为0.25nm 的一维晶格，当外加102V/m ，107 V/m 的电场时，试分别计算电子自能带底运动到能带顶所需的时间。
解：根据：t k hqE f ∆∆== 得qEk t -∆=∆ sat sat 137192821911027.810106.1)0(1027.810106.1)0(----⨯=⨯⨯--=∆⨯=⨯⨯--=∆ππ补充题1分别计算Si （100），（110），（111）面每平方厘米内的原子个数，即原子面密度（提示：先画出各晶面内原子的位置和分布图）Si 在（100），（110）和（111）面上的原子分布如图1所示：（a ）(100)晶面 （b ）(110)晶面（c ）(111)晶面补充题2一维晶体的电子能带可写为)2cos 81cos 87()22ka ka ma k E +-= （， 式中a 为 晶格常数，试求（1）布里渊区边界； （2）能带宽度；（3）电子在波矢k 状态时的速度；（4）能带底部电子的有效质量*n m ；（5）能带顶部空穴的有效质量*p m解：（1）由0)(=dk k dE 得 an k π= （n=0，±1，±2…） 进一步分析an k π)12(+= ，E （k ）有极大值，214221422142822/1083.7342232212414111/1059.92422124142110/1078.6)1043.5(224141100cm atom a a a cm atom a a a cm atom a a ⨯==⨯+⨯+⨯⨯==⨯⨯+⨯+⨯=⨯==⨯+-）：（）：（）：（222)mak E MAX =（ ank π2=时，E （k ）有极小值所以布里渊区边界为an k π)12(+=(2)能带宽度为222)()ma k E k E MIN MAX =-（ (3）电子在波矢k 状态的速度)2sin 41(sin 1ka ka ma dk dE v -== （4）电子的有效质量)2cos 21(cos 222*ka ka mdkEd m n-== 能带底部 an k π2=所以m m n 2*= (5)能带顶部 an k π)12(+=， 且**n p m m -=，所以能带顶部空穴的有效质量32*mm p =半导体物理第2章习题1. 实际半导体与理想半导体间的主要区别是什么？答：（1）理想半导体：假设晶格原子严格按周期性排列并静止在格点位置上，实际半导体中原子不是静止的，而是在其平衡位置附近振动。
模拟电子技术题库答案
模拟电⼦技术题库答案模拟电⼦技术试题汇编成都理⼯⼤学⼯程技术学院电⼦技术基础教研室2010-9第⼀章半导体器件⼀、填空题1、本征硅中若掺⼊5价元素的原⼦，则多数载流⼦应是电⼦，少数载流⼦应是空⽳。
2、在N 型半导体中，电⼦浓度⼤于空⽳浓度，⽽在P 型半导体中，电⼦浓度⼩于空⽳浓度。
3、PN 结反向偏置时，空间电荷区将变宽。
4、双极型三极管输出特性的三个区域分别是_____饱和_____区、______放⼤___区、__截⽌________区。
5、场效应管分为两⼤类：⼀类称为_结型场效应管___________，另⼀类称为__ 绝缘栅场效应管_______。
6、PN 结外加反向电压，即电源的正极接N 区，电源的负极接P 区,这种接法称为___反向接法_______或_反向偏置_________。
7、半导体⼆极管的基本特性是单向导电性 ____，在电路中可以起___整流____和___检波____等作⽤。
8、双极型半导体三极管按结构可分为__NPN_____型和__PNP_____型两种，它们的符号分别为_______和________。
9、PN 结中进⾏着两种载流⼦的运动：多数载流⼦的扩散运动和少数载流⼦的___漂移_____运动。
10、硅⼆极管的死区电压约为__0.5____V ，锗⼆极管的死区电压约为__0.1____V 。
11、晶体管穿透电流CEO I 是反向饱和电流CBO I 的___1+β_______倍，在选⽤晶体管的时候，⼀般希望CBO I 尽量___⼩_______。
12、场效应管实现放⼤作⽤的重要参数是___跨导_m g ______。
13、PN 结具有__单向导电_______特性。
14、双极型三极管有两个PN 结，分别是___集电结____和_发射结______。
15、为了保证三极管⼯作在放⼤区，应使发射结_____正向________偏置，集电路______反向_______偏置。
用空间电荷谱研究GeSi半导体低维量子结构的电学特性.
用空间电荷谱研究GeSi半导体低维量子结构的电学特性张胜坤，男，1972年02月生，1996年09月师从复旦大学王迅教授，于1999年07月获得博士学位。
摘要在半导体低维量子结构的基础物性和实际应用的研究中，电学特性的研究在其质量表征、能级结构和量子限制效应的验证以及新型器件的设计等方面发挥着十分重要的作用。
空间电荷谱正是研究半导体低维量子结构的纵向电学特性的有效手段，因而得到了广泛的应用。
本文应用空间电荷谱研究了GeSi半导体低维量子结构的电学特性。
从理论和实验上对Si基Ge量子点的导纳谱进行了系统的分析。
运用深能级瞬态谱(DLTS)研究了Si基Ge量子点的时间相关的空穴俘获过程。
较深入地研究了GeSi/Si量子阱结构的电导电压特性。
1. 用导纳谱研究Si基Ge量子点的库仑荷电效应半导体量子点已成为当今物理学研究的热点之一。
量子点又称为人工原子。
是用现代生长工艺制造出来的尺寸在纳米量级的半导体晶粒。
电子（或空穴）在其中的能量状态是类原子的分立能级结构。
而且，由于电子(或空穴)被束缚在一个相对小的区域内，电子（或空穴）在其中表现出显著的库仑荷电效应，载流子之间强烈的库仑相互作用会引起能级结构的变化。
研究量子点中的分立能级结构和库仑荷电效应，无论在理论上还是在实际应用中都具有重要意义。
由于受量子点尺寸大小和实验方法的限制，现有的有效的测试技术都要求依赖于光刻技术的特殊设计的样品，并需要极低的测量温度。
在本论文中，我们首次提出导纳谱研究半导体量子点的能级结构和库仑荷电效应。
发展了量子点的导纳谱原理，并详细推导出了量子点中载流子发射率和量子点电导的表达式。
运用变偏压的导纳谱测量了掩埋于Si中的自组织生长的Ge量子点的能级结构和库仑荷电效应，确定了空穴基态和第一激发态的能量位置以及库仑荷电能的大小。
这一方法的测量温度区间在液氮温度（77K）以上，计算载流子能量的方法直观简便、精度高，允许量子点的尺寸存在较大的非均匀性分布，而且在计算能级的同时还可获得俘获截面的有关信息。
半导体材料与器件的微纳尺度表征技术与方法研究
半导体材料与器件的微纳尺度表征技术与方法研究在半导体技术领域，微纳尺度表征技术与方法的研究是至关重要的。
微纳尺度表征技术与方法可以帮助我们深入了解半导体材料与器件的性能及其内部结构，为半导体产业的发展提供关键的支撑和指导。
本文将介绍一些常用的微纳尺度表征技术与方法，并探讨其应用前景和挑战。
一、原子力显微镜（AFM）原子力显微镜是一种常用的微纳尺度表征技术。
它利用针尖与样品之间的相互作用力来获取样品表面的拓扑结构信息。
AFM的分辨率可以达到纳米甚至亚纳米级别，具有高分辨率、高灵敏度和非破坏性等特点，可用于表征半导体材料和器件的表面形貌、粗糙度、纳米级别结构等特征。
二、透射电子显微镜（TEM）透射电子显微镜是一种通过电子束的透射来观察和分析材料内部结构的技术。
TEM可以提供关于半导体器件晶体结构、缺陷、界面等方面的信息。
通过使用透射电子显微镜，我们可以获得高分辨率的原子级别表征结果，并且可以进行元素分析和电子衍射等进一步的研究。
三、扫描电子显微镜（SEM）扫描电子显微镜利用电子束与样品表面相互作用产生的多种信号，来获取样品表面形貌和成分信息。
SEM具有高分辨率、高深度和成图能力强的优点，可用于表征半导体材料和器件的表面形貌、纳米级别结构、元素组成等特征。
四、能谱分析技术能谱分析技术包括能量散射谱（EDS）和电子能量损失谱（EELS）等。
这些技术通过测量材料对电子束的相互作用来获取材料的成分和能级等信息。
能谱分析技术广泛应用于半导体材料和器件的化学成分分析、电子结构表征等方面。
五、光学显微镜光学显微镜是一种传统的表征技术，可用于半导体材料的宏观形貌和结构的观察。
尽管光学显微镜的分辨率有限，但它具有成本低、易于操作和实时观察等优点，对于一些粗略的表征和初步检测仍然具有重要的作用。
总结与展望微纳尺度表征技术与方法在半导体材料与器件研究中扮演着重要的角色。
随着科技的不断发展，这些技术也在不断更新和完善。
未来，随着新型材料和器件的涌现，对于微纳尺度表征技术与方法的需求将会更加迫切。
光电导纳技术在半导体领域中的应用
光电导纳技术在半导体领域中的应用随着社会的不断进步，科技的迅速发展，半导体领域在未来的发展中扮演着重要的角色。
而光电导纳技术作为现代科技领域的新生事物，正在逐渐受到人们的关注。
它可以用于半导体领域中的多种应用中，例如在半导体器件制造和半导体材料研究中，都有着广泛的应用。
半导体器件制造中的应用光电导纳技术可以应用于半导体器件制造过程中，通过准确分析材料的光学特性，提高半导体器件的可靠性和性能。
举例来说，现代集成电路的制造中，大量使用光刻工艺，而在光刻工艺中，光线的折射和反射是非常重要的因素。
在光刻工艺中，一般会使用光源照射在掩膜（mask）上，然后通过掩膜上的微小孔洞，将某些区域的光线传递到光致干涉曝光机（photoresist exposure machine）上。
光电导纳技术可以通过对光线在掩膜上的折射和反射进行精确的分析，提高光刻工艺的精度和效率。
另外，光电导纳技术还可以用于制造压电传感器和磁性储存器。
压电传感器是一种基于压电效应的传感器，通过电极施加外界压力，使其产生电压信号，从而实现测量和检测的功能。
而磁性储存器则是一种利用磁性材料进行数据存储的设备，可以实现数据的高密度存储和快速读写的功能。
半导体材料研究中的应用光电导纳技术在半导体领域中的应用不仅限于半导体器件制造中，还可以在半导体材料的研究中发挥作用。
采用光电导纳技术可以对半导体材料的光学性质进行研究，从而为制造更加高性能的半导体器件提供参考和支撑。
例如，光电导纳技术可以应用于半导体材料的掺杂、缺陷等物理性质的研究。
掺杂是指半导体材料中添加一定量的杂质，以改变半导体材料的电性质和光学性质。
缺陷则是指半导体材料中存在的缺点或不完美之处，会影响半导体器件的性能。
通过光电导纳技术对这些物理性质进行研究，可以提高半导体器件制造的精度和效率。
此外，光电导纳技术还可以应用于半导体材料的表面形貌研究，通过对半导体表面的光学反射特性进行分析，可以研究表面组织和形貌的变化，从而为半导体材料的制造提供参考和指导。
射频导纳在导电介质物位测量中的应用
射频导纳在导电介质物位测量中的应用
导电介质物位测量是工业生产中常见的一项测量任务，其目的是测量液体或固体在容器中的高度或深度。
传统的物位测量方法包括浮子式、压力式、超声波式等，但这些方法存在着一些缺陷，如易受介质性质影响、精度不高等。
近年来，射频导纳技术在导电介质物位测量中得到了广泛应用。
射频导纳技术是一种基于电磁波传播的测量方法，其原理是利用电磁波在介质中传播时的反射和透射特性来测量介质的物理参数。
在导电介质物位测量中，射频导纳技术可以通过测量介质中电磁波的反射和透射来确定介质的高度或深度。
射频导纳技术具有以下优点：
1. 适用范围广：射频导纳技术适用于各种导电介质，如水、油、酸、碱等。
2. 精度高：射频导纳技术可以实现高精度的物位测量，其测量误差可以控制在1mm以内。
3. 不受介质性质影响：射频导纳技术不受介质的密度、粘度、温度等因素的影响，可以实现稳定的物位测量。
4. 可远程监测：射频导纳技术可以通过无线通信实现远程监测，方便实用。
射频导纳技术在导电介质物位测量中的应用主要包括以下几个方面： 1. 液位测量：射频导纳技术可以实现液位的实时监测，可以应用于各种液体的物位测量，如水、油、酸、碱等。
2. 固位测量：射频导纳技术可以实现固体的物位测量，如粉末、颗粒等。
3. 液位控制：射频导纳技术可以实现液位的自动控制，可以应用于各种液体的自动控制，如水、油、酸、碱等。
4. 远程监测：射频导纳技术可以通过无线通信实现远程监测，方便实用。
射频导纳技术在导电介质物位测量中具有广泛的应用前景，可以为工业生产提供更加精确、稳定、方便的物位测量解决方案。
高二物理竞赛课件半导体的反射谱和透射谱和发光谱
2.反射谱
①反射率 R 1, 这是由于空间散射的存 在,激子频率附近无禁带.
半导体的反射谱和透射谱和发光谱
半导体的反射谱和透射谱和发光谱
1. Cd S 能带
①底导带由C
d
5
s
,顶价带由
S
3
p
产生.
②产生的激子: A5 , A6 , B1 ,B2 ,B5 .
• A5 ,B1 ,B5为单态激子,A6，B2 为
三重态激子,与光场耦合微弱,属于偶极禁
戒跃迁,在反射谱上没有显示.
• dl b ●最小厚度为激子玻尔半径.由于外加电 场可致激子电离,因此外加电场可使无激 子层厚度增加. ●入射光多次反射,然后以多模形式在半导 体中传播. ●合理解释了实验结果.
③ A5 ,B5 激子在
E C , B1 激子在
E//C
方向上分别与
B2
B1
光场强耦合,即可以
产生激子极化激元.
于是H Ek Pk Pk , 即H对角化. k
• u ,k 描述激子极化激元的类激子特征, v ,k 描述激子极化激元的类光子特征.
UPB
②激子极化激元范围（包括类激子支） 经验公式 Eex 10LT . ③LPB中瓶颈部分： ●类激子支到类光子 支之间过渡区域；
●激子动能与LT 可比. ●激子极化激元中激子 与光子耦合最强区域.
④B价带的线性项(源于 E - k, E k,
使得单态激子 B5 与三重态激子 B2 混 合, 该混合态与光子耦合,产生附加激子极 化激元. ﹡ 时 间 反 演 对 称 性 ： t→-t, 系 统 的 运 动 规律不变，即运动规律不变和时间流逝 的方向的先验取法无关，这种对称性就 是运动反演对称性。
半导体阿尔法谱仪
半导体阿尔法谱仪：探索微观世界的精密工具在探索物质的微观世界，尤其是研究原子核与放射性现象时，半导体阿尔法谱仪作为一种精密的科学仪器，发挥着至关重要的作用。
这种谱仪结合了半导体技术的优势与阿尔法粒子探测的需求，为科研人员提供了高效、准确的数据收集与分析手段。
半导体阿尔法谱仪的核心是其半导体探测器。
这种探测器通常采用高纯度的单晶硅或锗材料，这些材料具有优异的电学性能，能够对阿尔法粒子产生的微小电荷进行高效收集。
当阿尔法粒子进入半导体探测器时，它会与材料中的原子发生相互作用，损失能量并产生电子-空穴对。
这些电子和空穴在电场的作用下被分离并收集，形成电信号进行传输和处理。
与传统的气体或闪烁体探测器相比，半导体探测器具有更高的能量分辨率和更好的位置分辨率。
这意味着半导体阿尔法谱仪能够更准确地测量阿尔法粒子的能量，并确定其入射位置。
这对于研究阿尔法衰变、核反应等过程具有重要意义，因为这些过程往往伴随着特定能量的阿尔法粒子发射。
除了高能量分辨率和位置分辨率外，半导体阿尔法谱仪还具有较低的噪声水平和较高的探测效率。
这得益于先进的半导体制造工艺和精密的电子学系统设计。
通过优化探测器的几何形状、电场分布以及信号处理电路，科研人员能够最大限度地提高信噪比，从而确保数据的准确性和可靠性。
在实际应用中，半导体阿尔法谱仪被广泛用于核物理、放射化学、地质学以及环境监测等领域。
例如，在核物理研究中，科学家们利用该谱仪研究原子核的结构和性质，探索新的核反应和衰变模式。
在放射化学领域，半导体阿尔法谱仪可用于测量放射性样品的活度和半衰期，为放射性废物处理和核能开发提供重要数据支持。
在地质学和环境监测方面，该谱仪可用于分析岩石、土壤和水样中的放射性元素含量，为资源勘探和环境保护提供科学依据。
随着科技的不断发展，半导体阿尔法谱仪也在不断进步和完善。
新型的半导体材料、先进的制造工艺以及智能化的数据处理技术为谱仪的性能提升和应用拓展提供了无限可能。
射频导纳在导电介质物位测量中的应用
射频导纳在导电介质物位测量中的应用
射频导纳在导电介质物位测量中的应用
射频导纳是一种测量电路中电信号传输的能力的方法。
在导电介质物位测量中，射频导纳可以用于测量介质的电容和电感，从而确定物位的高度。
这种方法可以应用于各种介质，包括液体、粉末和颗粒。
射频导纳测量的基本原理是利用电路中的反射波来测量介质的电容和电感。
当电信号通过电缆传输时，它会在介质和电缆之间反射。
这些反射波会在电缆中形成干涉图案，从而提供有关介质电容和电感的信息。
通过分析这些干涉图案，可以确定介质的高度。
射频导纳测量的优点是可以实现非接触式测量，不需要将传感器放入介质中。
这种方法还可以测量非常小的介质高度，例如只有几毫米的液体层。
此外，射频导纳测量还可以在高温、高压和腐蚀性介质中进行，这些介质可能会损坏传统的物位传感器。
射频导纳测量的应用非常广泛。
在化工、制药和食品加工等行业中，射频导纳测量可以用于测量液体和粉末的物位。
在石油和天然气行业中，射频导纳测量可以用于测量油井中的液位和沉积物的高度。
在医疗设备中，射频导纳测量可以用于测量人体组织的电容和电感，从而
确定组织的密度和成分。
射频导纳测量的局限性是需要校准和校正，以确保测量结果的准确性。
此外，射频导纳测量还受到介质的电导率和介电常数的影响，因此需
要根据介质的特性进行调整。
总之，射频导纳在导电介质物位测量中具有广泛的应用前景。
随着技
术的不断进步和应用领域的扩大，射频导纳测量将成为物位测量领域
的重要工具。
导纳谱测量系统使用说明
Manual for Admittance Spectroscopy Measurement System导纳谱测量系统使用说明ZHU Hai2008.5目录1.测量系统概述 (2)2.LCR表 (3)2.a.仪器测量功能 (3)2.b.主要测量参数控制 (3)2.c.仪器面板与连线 (4)2.d.控制操作 (6)3.热电偶系统 (8)3.a.热电偶热电势 (8)3.b.本热电偶系统说明 (10)4.样品架装置与样品准备 (15)4.a.样品架的基本要求 (15)4.b.样品架的结构 (15)4.c.样品的测量准备 (17)4.d.样品的安装与温度设置 (19)4.e.样品架的基本维护 (21)5.测量控制软件 (24)5.a.测控软件概述 (24)5.b.C-V谱扫描设置 (26)5.c.导纳谱扫描设置 (27)5.d.测量结果处理 (29)1.测量系统概述本实验目的为测量半导体低维量子结构的电导随温度变化，以推算出样品的激活能。
通过一系列测量可以分析出样品结构或者杂质缺陷产生的深能级。
本实验基于特别设计定制的样品架装置，利用液氮低温源使样品温度能在一定范围内缓慢变化，利用安装了基于GPIB （General-Purpose Interface Bus，通用接口总线，即IEEE 488标准总线）的控制器卡和相应控制程序的计算机同时记录下热电偶系统测量到的温度（电压信号）和LCR表测量到的电导值就可以得到导纳谱。
导纳谱谱图可以在测量时通过控制程序的一个窗口看到，也可以“.dat”的数据文件（ASCII码）形式保存。
此数据文件可以直接被Origin或者Excel程序导入，采用单频或者多频测量分析方法拟合得到样品激活能的值。
2.LCR表2.a.仪器测量功能本实验系统主要采用Agilent公司的4284A型精密LCR表。
LCR 表基于自动平衡交流电桥的原理，能够测量任意二端网络的电阻、电导、电容、电感、耗散因数、品质因数等参数。
中国暗物质实验合作组
谢谢观看
2009年。
研究团队于2010年起，在中国锦屏地下实验室（China JinPing underground Laboratory, CJPL）开始暗 物质直接探测研究（CDEX-1）。合作组自主设计国际单体质量最大的1公斤级点电极高纯锗探测器单元，并在锦 屏地下实验室中搭建了完整的实验系统开展实验，于2013年发表了暗物质问题提出八十多年来我国首个自主暗物 质直接探测的物理结果，开始在暗物质直接探测的国际舞台上崭露头角。2014年，合作组利用反符合甄别技术和 体事例/表面事例甄别方法，将自旋相关暗物质的灵敏度提高了一个量级，不仅得到了国际点电极高纯锗自旋相关 暗物质探测实验的最好结果，而且完全排除了使用同类技术的美国CoGeNT实验组宣称的发现暗物质的区域（美国 CoGeNT实验组的研究成果自2011年发表后，引用次数超过900次。），这也是暗物质直接探测历史上第一次对疑 似暗物质事例的确定性排除。2018年初，合作组基于进一步降低阈值和本底水平的新型1公斤级点电极高纯锗探 测器，又发表了4 GeV以下自旋相关暗物质探测国际最灵敏结果。
中国暗物质实验合作组
20xx年成立的清华大学主导的研究机构
01 发展历史
03 主要职能
目录
02 组织机构 04 科研成果
中国暗物质实验合作组（China Dark matter EXperiment， CDEX）是由清华大学主导的研究机构，四川 大学、南开大学、中国原子能科学研究院、北京师范大学、雅砻江流域水电开发有限公司等多家单位组成的科研 机构。
组织机构
纳科诺尔 半导体
纳科诺尔半导体纳科诺尔半导体（Nanocores Semiconductor）导语：纳科诺尔半导体是一种新型的半导体材料，具有优异的性能和潜在的应用前景。
本文将介绍纳科诺尔半导体的特点、制备方法以及其在电子器件领域的应用。
一、纳科诺尔半导体的特点纳科诺尔半导体是指具有纳米级尺寸的半导体材料。
相比传统的微米级半导体材料，纳科诺尔半导体具有以下几个显著的特点：1. 尺寸效应：纳米级尺寸的半导体材料在电子结构和物理性质上与传统微米级材料有所不同。
这种尺寸效应使纳科诺尔半导体具有更高的电子迁移率和更低的能耗。
2. 表面效应：纳米级尺寸的半导体材料相比传统材料具有更大的比表面积，表面效应的增强使得纳科诺尔半导体具有更好的光电转换效率和更高的灵敏度。
3. 量子效应：纳米级尺寸的半导体材料在电子能级和波函数分布上显示出量子效应，这种效应使得纳科诺尔半导体在光电子学和量子计算领域有着广泛的应用前景。
二、纳科诺尔半导体的制备方法纳科诺尔半导体的制备方法主要包括物理方法和化学方法两种。
1. 物理方法：物理方法主要通过精确的物理加工技术制备纳米级半导体材料。
常用的物理方法包括溅射沉积、分子束外延和电子束曝光等。
这些方法可以在纳米级尺寸上控制半导体材料的形貌和结构，从而调控其性能。
2. 化学方法：化学方法主要通过化学合成和溶液处理制备纳米级半导体材料。
常用的化学方法包括溶胶-凝胶法、热分解法和气相沉积法等。
这些方法可以在溶液或气相中控制纳米级半导体材料的形貌和组成，从而实现对其性能的调控。
三、纳科诺尔半导体的应用纳科诺尔半导体在电子器件领域具有广泛的应用前景，以下列举几个典型的应用案例：1. 纳米级晶体管：纳科诺尔半导体的尺寸效应和量子效应使其在晶体管领域有着广泛的应用。
纳米级晶体管可以实现更高的开关速度和更低的功耗，是未来高性能电子器件的重要组成部分。
2. 纳米级光电器件：纳科诺尔半导体的表面效应和量子效应使其在光电器件领域有着广泛的应用。
刘恩科半导体物理学
刘恩科半导体物理学半导体物理学是研究半导体材料及其性质、特性和应用的学科。
刘恩科半导体物理学是以中国科学家刘恩科命名的，他是中国半导体物理学的开拓者和奠基人。
本文将介绍刘恩科半导体物理学的研究内容、重要成果以及对半导体技术发展的贡献。
刘恩科半导体物理学主要研究半导体材料的电学和光学性质，以及半导体器件的物理特性和工作原理。
半导体材料是介于导体和绝缘体之间的一类材料，具有导电能力的同时也能够控制电流流动。
半导体器件是利用半导体材料的特性制成的电子器件，如二极管、场效应晶体管（MOSFET）、光电二极管等。
刘恩科半导体物理学的研究内容包括半导体材料的能带结构、电子与空穴运动、载流子的输运、杂质掺杂、PN结、MOS结构等。
通过对这些基本的物理过程的研究，可以深入理解半导体材料的特性和器件的工作原理，从而推动半导体技术的发展。
刘恩科半导体物理学的重要成果之一是对半导体光电子学的研究。
光电子学是利用光与半导体材料相互作用的现象和机制来实现能量转换和信息处理的学科。
刘恩科在半导体光电子学领域做出了重要贡献，研究了半导体材料的光学性质以及光与电子的相互作用机制，提出了一系列重要理论和实验结果。
这些成果不仅推动了半导体光电子学的发展，也为光电子器件的设计与制造提供了基础。
刘恩科半导体物理学还研究了半导体材料的电子输运性质。
电子输运是指载流子（电子或空穴）在半导体材料中自由移动的过程。
刘恩科通过理论计算和实验研究，揭示了半导体材料中电子输运的机制和规律，为半导体器件的性能优化和电子设备的制造提供了理论依据。
刘恩科半导体物理学对半导体技术的发展产生了深远影响。
半导体技术是现代电子信息技术的基础，广泛应用于计算机、通信、光电子、能源等领域。
刘恩科半导体物理学的研究成果为半导体技术的进步提供了理论支持和实验依据，推动了半导体材料与器件的创新和改进。
刘恩科半导体物理学是一门研究半导体材料及其性质、特性和应用的学科，主要研究半导体材料的电学和光学性质，以及半导体器件的物理特性和工作原理。
变温导纳谱
变温导纳谱
变温导纳谱是一种广泛应用于电子技术领域的分析工具，它可以帮助分析各种电路元件的特性，从而对电路的性能作出深入分析和优化。
本文将详细介绍变温导纳谱的原理、应用以及在电路分析中的重要性。
一、原理
变温导纳谱是一种利用高精度测试技术来测试电路元件特性的工具。
它的原理是通过不断改变被测试器件的环境温度，观测该元件在不同温度下的参数变化，如传输函数、阻抗、电容和电感等等，并将这些变化绘制成导纳谱图。
通过查看该导纳谱图可以更加清晰地了解该器件的性能表现，从而进一步优化它的设计。
二、应用
变温导纳谱广泛应用于各种电子技术领域，比如半导体器件研究，微波电路设计，射频电路分析等等。
在半导体领域，变温导纳谱可以帮助分析器件的电学特性，如电流、电压、功率等等，并进一步优化器件设计，从而满足不同应用场景的要求。
在微波电路设计领域，变温导纳谱可以帮助测试各个元器件的阻抗参数，检测其在不同温度下的变化，最终优化微波电路性能。
在射频电路分析领域，变温导纳谱则可以帮助分析不同频率下的电路性能，从而更好地满足射频电路的特定要求。
三、重要性
变温导纳谱在电子技术领域中的重要性不言而喻。
在电路分析和优化中，越清晰的了解各个元器件在不同温度下的特性，就越能够准确地进行优化设计。
此外，变温导纳谱可以测试出元器件在不同温度下的性能表现，从而在实际应用场景中进行更好的性能匹配。
总之，变温导纳谱是一种高精度测试仪器，可以帮助在电子技术领域中更好地分析各种电路元件特性，从而进一步优化电路的性能表现。
在实践中，应用变温导纳谱能够提高电子技术领域的设计和实践水平，为提升技术应用提供更好的保障。
2023年全国普通高考重庆适应性测试3理综物理核心考点试卷
2023年全国普通高考重庆适应性测试3理综物理核心考点试卷一、单选题 (共6题)第(1)题2023年8月15日，游客在新疆吐鲁番的沙漠上游玩时，头发突然竖了起来。
当时无风，但头顶乌云密布。
下列相关说法正确的是（ ）A．这是一种电磁感应现象B．这是一种静电感应现象C．此时人的头与脚带异种电荷D．此时人应躺下或蹲下，并向高处撤离第(2)题碱土金属氧化物MgO是极好的单晶基片，被广泛应用于制作铁电薄膜、磁学薄膜、光电薄膜和高温超导薄膜等。
如图所示，MgO晶体结构中相邻的四个离子处在正方形的四个顶点，O点为正方形中心，A、B、C、D为四个边的中点，取无穷远处电势为零，关于这四个离子形成的电场，下列说法正确的是（）A．AOB连线上的场强方向不变B．O点电场强度为零，电势为零C．A、C两点的场强大小相同，电势不相等D．将电子从A点移动到D点，电场力做负功第(3)题静电场中一个电子仅在电场力的作用下做加速度减小的加速直线运动，则沿着电子的位移方向上各点的电势随位移的变化规律可能正确的是（ ）A．B．C．D．第(4)题深紫外线和极紫外线是生产芯片时常用在硅晶片上雕刻的光，深紫外线的波长为193nm，极紫外线的波长为13.5nm。
下列说法正确的是（ ）A．极紫外线的频率小于深紫外线的频率B．极紫外线比深紫外线更容易发生衍射C．极紫外线的光子能量大于深紫外线的光子能量D．在真空中极紫外线的传播速度小于深紫外线的传播速度第(5)题2022年诺贝尔物理学奖授予法国学者阿兰·阿斯佩（AlainAspect），美国学者约翰·克劳泽（JohnClauser）和奥地利学者安东·蔡林格（AntonZeilinger），既是因为他们的先驱研究为量子信息学奠定了基础，也是对量子力学和量子纠缠理论的承认，下列关于量子力学发展史说法正确的是（ ）A．普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了光子的概念，提出“光由光子构成”B．丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说，该理论的成功之处是它保留了经典粒子的概念C．爱因斯坦的光电效应理论揭示了光的粒子性D．卢瑟福的原子核式结构模型说明核外电子的轨道是量子化的第(6)题如图所示，在竖直平面内有一曲面，曲面方程为，在轴上有一点P，坐标为（0，6m）。
导纳谱测量半导体量子阱的量子限制效应-复旦大学物理教学试验中心
其中 < 时取负号， > 时取正号. 直接取一个频率下的一条导纳谱线中的数据， 根据一条导纳谱线可以得到若干 − 关系， 即得到 − 关系. 后面的处理与多频测试法 相同. 由于实际情况总是存在漏电，但在导纳 峰附 近 漏 电 对 电 导测量 值 的 影响 是 最小 的 . 所 以 单 频 法应 该取导纳 峰附 近 的数 值 进行处 理分析. 另外， − 曲线也会出现峰值，在交变
解此关于 的方程可得： = ±
式中 为与温度无关的常量， 为发生载 流子交换的量子阱能级的激活能. 由于 随温度变化， 与 也相应随温 度变化， 故可以通过测量量子阱样品在一定温 度范围内的电容 与电导 来分析 与温度的 关系，以得到 等量的值. − 图谱就是所 谓的导纳谱. 典 型 的导纳谱是一 个中间高 两 头低 的 曲 线 ，而 − 曲 线 为 由 阶跃连 接 的 两个平 台 . 在低温端 → 0，显然 → 0， → ；在高 温端 → ∞，而且 为有限值，显然 → 0， → + . 由电 导对 温 度一 阶 导 数 为零可 得 极 值 条
测试信号频率很大时，极值条件也是 = ， 而且峰高为 ⁄2 . 在漏电影响较大时，利用 手段. 除了载流子热发射模型外， 等效电路模型 也能够解析半导体量子阱材料的电导行为[6][7]. 采 用等效 电 路 模型也有 使 用 多 频或 单 频 测试 的处理分析方法. − 曲线来确定 − 关系是更可靠的一种
导纳谱测量半导体量子阱的量子限制效应
朱海
（复旦大学物理系，上海 200433） 摘 要：作为探测研究半导体深能级缺陷的手段，导纳谱测试方法被逐渐开发拓展，比如测量 异质结材料的能带偏移. 本文介绍了利用导纳谱测量半导体量子阱的量子限制效应的实验原理 方法以及装置系统，并且对一些半导体量子阱样品进行了测量，得到了激活能等实验结果. 关键词：导纳谱；量子阱；量子限制效应.