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低维半导体材料若干性能的尺寸和界面效应

作　者: 李明
导　师: 李建忱；蒋青
学　校: 吉林大学
专　业: 材料学
关键词: 尺寸和界面效应低维半导体能隙介电常数体等离子能相变薄膜外延生长薄膜
分类号: TB383.1
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着低维半导体材料尺寸的减小,表面/体积比急剧增大,表面和界面对半导体材料性能的影响显著增加。本文根据近电子自由理论以及熔化温度的尺寸效应模型,建立了低维半导体能隙的尺寸效应模型。该模型形式简单且无任何可调参数,能预测不同物质、不同维数的低维半导体能隙随尺寸的变化趋势。在此基础上,系统讨论了低维半导体单质以及化合物的尺寸和界面效应、低维半导体固溶体介电常数的尺寸和成分效应以及体等离子能的尺寸效应。此外,根据经典热力学和弹性理论,分别研究了半导体非晶薄膜厚度对晶化动力学的影响,以及半导体外延生长薄膜应变层的临界厚度。以上模型的预测结果与相应的实验以及理论预测结果符合的很好。

全文目录

提要  5-8
第一章绪论  8-24
  1.1 纳米材料的概念  8-11
  1.2 纳米材料的尺寸效应  11-12
  1.3 纳米材料熔化热力学理论  12-17
  1.4 纳米半导体材料  17-20
    1.4.1 纳米半导体材料的发光性能  17-19
    1.4.2 纳米半导体的蓝移现象  19-20
    1.4.3 纳米半导体的晶格收缩  20
  1.5 半导体非晶薄膜的晶化  20-21
  1.6 外延生长薄膜  21-22
  1.7 研究内容  22-24
第二章半导体纳米晶体能隙的尺寸效应  24-38
  2.1 引言  24-25
  2.2 模型  25-27
  2.3 结果与讨论  27-35
  2.4 小结  35-38
第三章低维半导体介电常数的尺寸与界面效应  38-54
  3.1 半导体纳米晶体介电常数的尺寸与界面效应  38-49
    3.1.1 引言  38-39
    3.1.2 模型  39-41
    3.1.3 结果和讨论  41-48
    3.1.4 小结  48-49
  3.2 尺寸及成分对半导体固溶体介电常数的影响  49-54
    3.2.1 理论模型  49
    3.2.2 结果与讨论  49-53
    3.2.3 小结  53-54
第四章半导体体等离子能的尺寸效应  54-60
  4.1 引言  54
  4.2 模型  54-56
  4.3 结果与讨论  56-59
  4.4 小结  59-60
第五章半导体非晶薄膜晶化速度的尺寸效应  60-68
  5.1 引言  60
  5.2 模型  60-64
  5.3 结果与讨论  64-66
  5.4 小结  66-68
第六章半导体外延生长薄膜应变层的临界厚度  68-74
  6.1 引言  68
  6.2 模型  68-70
  6.3 结果与讨论  70-72
  6.4 小结  72-74
第七章主要结论  74-76
参考文献  76-97
发表和待发表的学术论文  97-98
致谢  98-99
摘要  99-102
Abstract  102-105

低维半导体材料若干性能的尺寸和界面效应

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