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中子嬗变掺杂前后Ge纳米晶的结构和性质

卢铁城 胡又文 陈青云 徐明 孟川民

中子嬗变掺杂前后Ge纳米晶的结构和性质

卢铁城, 胡又文, 陈青云, 徐明, 孟川民
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  • 采用第一性原理计算模拟Ge纳米晶在中子嬗变掺杂(NTD)后受空位、O和As杂质的影响.结果表明,退火方法引入的O并不能消除纳米晶中的辐照致空位缺陷的影响,而NTD 产生的As掺杂能补偿这些空位缺陷并消除禁带中产生的杂质能级,从而改善半导体掺杂性能.计算还发现,由于较高的电负性,纳米晶中O对Ge原子较强的吸附作用阻止了空位的形成,导致与缺陷相关的非辐射发光中心的浓度减小,发光效率提高,因此中子辐照掺杂前的高温退火处理是非常有必要的.计算较好地解释了已报道的实验结果.
    • 基金项目: 国家自然科学基金委-中国工程物理研究院联合基金 (批准号:10376020), 教育部新世纪优秀人才培养计划基金(批准号:NCET-04-0874)和四川省青年科技基金(批准号:08ZQ026-025)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-11-24
  • 修回日期:  2009-12-30
  • 刊出日期:  2010-09-15

中子嬗变掺杂前后Ge纳米晶的结构和性质

  • 1. (1)四川大学物理学院教育部辐射物理技术重点实验室,成都 610064; (2)四川大学物理学院教育部辐射物理技术重点实验室,成都 610064;中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理国防重点实验室,绵阳 621900;四川师范大学物理与电子工程学院固体物理研究所低维结构物理实验室,成都 610068; (3)四川师范大学物理与电子工程学院固体物理研究所低维结构物理实验室,成都 610068; (4)中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理国防重点实验室,绵阳 621900
    基金项目: 

    国家自然科学基金委-中国工程物理研究院联合基金 (批准号:10376020), 教育部新世纪优秀人才培养计划基金(批准号:NCET-04-0874)和四川省青年科技基金(批准号:08ZQ026-025)资助的课题.

摘要: 采用第一性原理计算模拟Ge纳米晶在中子嬗变掺杂(NTD)后受空位、O和As杂质的影响.结果表明,退火方法引入的O并不能消除纳米晶中的辐照致空位缺陷的影响,而NTD 产生的As掺杂能补偿这些空位缺陷并消除禁带中产生的杂质能级,从而改善半导体掺杂性能.计算还发现,由于较高的电负性,纳米晶中O对Ge原子较强的吸附作用阻止了空位的形成,导致与缺陷相关的非辐射发光中心的浓度减小,发光效率提高,因此中子辐照掺杂前的高温退火处理是非常有必要的.计算较好地解释了已报道的实验结果.

English Abstract

参考文献 (47)

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