Ⅳ-Ⅵ/Ⅱ-Ⅵ族碲化物半导体及异质结构的物理特性研究
发布时间：2021-10-09 10:41
Ⅳ-Ⅵ族碲化物是指由Ⅳ族的Ge、Sn、Pb元素与Ⅵ族的Te构成的化合物,它们属于窄带隙半导体;Ⅱ-Ⅵ族碲化物则是指由Ⅱ族的Zn、Cd、Hg元素与Ⅵ族的Te构成的化合物半导体。近年来,人们一直关注Ⅳ-Ⅵ/Ⅱ-Ⅵ族碲化物半导体的拓扑性质和自旋电子学特性,这是因为SnTe、PbTe、PbSnTe、HgTe和HgCdTe等半导体具备较强的自旋轨道耦合作用,所以它们是实现非平庸拓扑相的绝佳材料。从技术角度来说,Ⅳ-Ⅵ/Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体的生长手段成熟且多样,这意味着人们可以获得研究所需的高质量薄膜和各种异质结构。正是由于上述优势,首个拓扑绝缘体（HgTe/Hg1-xCdxTe量子阱）和拓扑晶体绝缘体（SnTe）都是在Ⅳ-Ⅵ/Ⅱ-Ⅵ族碲化物半导体或者其异质结构中实现的。另外,HgCdTe和PbSnTe还是十分重要的红外探测器材料。基于以上特点,Ⅳ-Ⅵ/Ⅱ-Ⅵ族碲化物半导体及其异质结构无论是在基础研究还是在器件应用方面都具有重要的研究价值。本文首先研究了 PbTe、CdTe、ZnTe的外延生长,获得了高质量的薄膜和异质结构样品。通过在PbTe中引入Te反位缺陷,实现了能带反转,然后用ARPES和S...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?（ａ）典型的１Ｖ－ＶＩ族半导体的岩盐矿晶体结构
浙江大学博士学位论文?１绪论??５ｉ＜?ＶｅＶ＇Ｊ＇■人■??賺ｃ兼拟??＾?人丄：＾?ＨＣＰ?ＦＣＣ?Ｖ＿ＬｊＫ／??图１．３两种不同的堆积方式：左侧红色线框标记的是ＨＣＰ；右侧蓝色线框标记的是??ＦＣＣ＾ＨＣＰ的堆叠次序为ＡＢＡＢ．．．，即第三层的原子位于第一层原子的正上方；ＦＣＣ的堆??叠次序为ＡＢＣＡＢＣ．．．，即三层原子的位置都不相同［２７］。??Ｒｏｃｋ?ｓａｌｔ?Ｚｉｎｃ?ｂｌｅｎｄｅ??图１．４ＲＳ和ＺＢ晶格沿＜１１１＞方向的原子层堆叠方式示意图。两种晶格结构都是由阴??离子层和阳离子层交替堆叠而成，但是ＲＳ晶格相邻原子层间距相等，ＺＢ晶格相邻原子层??间距有两种。其中ｄ?＝?ａ是惯用晶胞的晶格常数。??对于岩盐矿（ＲＳ）和闪锌矿（ＺＢ）结构的晶体，由于晶格的基元含有两个原子，所以??它们比基本的ＦＣＣ要复杂一些。如果沿着＜１１１＞方向观察，我们会看到ＲＳ和ＺＢ都是由??阳离子层和阴离子层沿着＜１１１＞方向交替谁叠形成的，两者的区别在于阳离子层和阴离子??层的相对位置不同。如图１．４所示，ＲＳ结构（１１１）面任意一个原子层与最近邻两个原子层??５??
浙江大学博士学位论文?１绪论??５ｉ＜?ＶｅＶ＇Ｊ＇■人■??賺ｃ兼拟??＾?人丄：＾?ＨＣＰ?ＦＣＣ?Ｖ＿ＬｊＫ／??图１．３两种不同的堆积方式：左侧红色线框标记的是ＨＣＰ；右侧蓝色线框标记的是??ＦＣＣ＾ＨＣＰ的堆叠次序为ＡＢＡＢ．．．，即第三层的原子位于第一层原子的正上方；ＦＣＣ的堆??叠次序为ＡＢＣＡＢＣ．．．，即三层原子的位置都不相同［２７］。??Ｒｏｃｋ?ｓａｌｔ?Ｚｉｎｃ?ｂｌｅｎｄｅ??图１．４ＲＳ和ＺＢ晶格沿＜１１１＞方向的原子层堆叠方式示意图。两种晶格结构都是由阴??离子层和阳离子层交替堆叠而成，但是ＲＳ晶格相邻原子层间距相等，ＺＢ晶格相邻原子层??间距有两种。其中ｄ?＝?ａ是惯用晶胞的晶格常数。??对于岩盐矿（ＲＳ）和闪锌矿（ＺＢ）结构的晶体，由于晶格的基元含有两个原子，所以??它们比基本的ＦＣＣ要复杂一些。如果沿着＜１１１＞方向观察，我们会看到ＲＳ和ＺＢ都是由??阳离子层和阴离子层沿着＜１１１＞方向交替谁叠形成的，两者的区别在于阳离子层和阴离子??层的相对位置不同。如图１．４所示，ＲＳ结构（１１１）面任意一个原子层与最近邻两个原子层??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]拓扑半金属材料角分辨光电子能谱研究进展[J]. 邓韬,杨海峰,张敬,李一苇,杨乐仙,柳仲楷,陈宇林. 物理学报. 2019(22)
[2]碲镉汞雪崩焦平面器件[J]. 李浩,林春,周松敏,郭慧君,王溪,陈洪雷,魏彦锋,陈路,丁瑞军,何力. 红外与毫米波学报. 2019(05)
[3]Ⅳ-Ⅵ族化合物半导体异质结二维电子气研究进展[J]. 马嵩松,舒天宇,朱家旗,李锴,吴惠桢. 物理学报. 2019(16)
[4]X射线双晶衍射摇摆曲线本征半峰宽的理论计算[J]. 麦振洪,贺楚光,崔树范. 物理学报. 1990(05)
本文编号：3426206
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?（ａ）典型的１Ｖ－ＶＩ族半导体的岩盐矿晶体结构
浙江大学博士学位论文?１绪论??５ｉ＜?ＶｅＶ＇Ｊ＇■人■??賺ｃ兼拟??＾?人丄：＾?ＨＣＰ?ＦＣＣ?Ｖ＿ＬｊＫ／??图１．３两种不同的堆积方式：左侧红色线框标记的是ＨＣＰ；右侧蓝色线框标记的是??ＦＣＣ＾ＨＣＰ的堆叠次序为ＡＢＡＢ．．．，即第三层的原子位于第一层原子的正上方；ＦＣＣ的堆??叠次序为ＡＢＣＡＢＣ．．．，即三层原子的位置都不相同［２７］。??Ｒｏｃｋ?ｓａｌｔ?Ｚｉｎｃ?ｂｌｅｎｄｅ??图１．４ＲＳ和ＺＢ晶格沿＜１１１＞方向的原子层堆叠方式示意图。两种晶格结构都是由阴??离子层和阳离子层交替堆叠而成，但是ＲＳ晶格相邻原子层间距相等，ＺＢ晶格相邻原子层??间距有两种。其中ｄ?＝?ａ是惯用晶胞的晶格常数。??对于岩盐矿（ＲＳ）和闪锌矿（ＺＢ）结构的晶体，由于晶格的基元含有两个原子，所以??它们比基本的ＦＣＣ要复杂一些。如果沿着＜１１１＞方向观察，我们会看到ＲＳ和ＺＢ都是由??阳离子层和阴离子层沿着＜１１１＞方向交替谁叠形成的，两者的区别在于阳离子层和阴离子??层的相对位置不同。如图１．４所示，ＲＳ结构（１１１）面任意一个原子层与最近邻两个原子层??５??
浙江大学博士学位论文?１绪论??５ｉ＜?ＶｅＶ＇Ｊ＇■人■??賺ｃ兼拟??＾?人丄：＾?ＨＣＰ?ＦＣＣ?Ｖ＿ＬｊＫ／??图１．３两种不同的堆积方式：左侧红色线框标记的是ＨＣＰ；右侧蓝色线框标记的是??ＦＣＣ＾ＨＣＰ的堆叠次序为ＡＢＡＢ．．．，即第三层的原子位于第一层原子的正上方；ＦＣＣ的堆??叠次序为ＡＢＣＡＢＣ．．．，即三层原子的位置都不相同［２７］。??Ｒｏｃｋ?ｓａｌｔ?Ｚｉｎｃ?ｂｌｅｎｄｅ??图１．４ＲＳ和ＺＢ晶格沿＜１１１＞方向的原子层堆叠方式示意图。两种晶格结构都是由阴??离子层和阳离子层交替堆叠而成，但是ＲＳ晶格相邻原子层间距相等，ＺＢ晶格相邻原子层??间距有两种。其中ｄ?＝?ａ是惯用晶胞的晶格常数。??对于岩盐矿（ＲＳ）和闪锌矿（ＺＢ）结构的晶体，由于晶格的基元含有两个原子，所以??它们比基本的ＦＣＣ要复杂一些。如果沿着＜１１１＞方向观察，我们会看到ＲＳ和ＺＢ都是由??阳离子层和阴离子层沿着＜１１１＞方向交替谁叠形成的，两者的区别在于阳离子层和阴离子??层的相对位置不同。如图１．４所示，ＲＳ结构（１１１）面任意一个原子层与最近邻两个原子层??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]拓扑半金属材料角分辨光电子能谱研究进展[J]. 邓韬,杨海峰,张敬,李一苇,杨乐仙,柳仲楷,陈宇林. 物理学报. 2019(22)
[2]碲镉汞雪崩焦平面器件[J]. 李浩,林春,周松敏,郭慧君,王溪,陈洪雷,魏彦锋,陈路,丁瑞军,何力. 红外与毫米波学报. 2019(05)
[3]Ⅳ-Ⅵ族化合物半导体异质结二维电子气研究进展[J]. 马嵩松,舒天宇,朱家旗,李锴,吴惠桢. 物理学报. 2019(16)
[4]X射线双晶衍射摇摆曲线本征半峰宽的理论计算[J]. 麦振洪,贺楚光,崔树范. 物理学报. 1990(05)
本文编号：3426206
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xxkjbs/3426206.html
