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ZnO半导体是宽带隙半导体领域中继GaN和SiC之后的研究热点.同时,作为一种氧化物半导体,ZnO半导体在能带结构、晶格缺陷、抗辐照特性以及电学性质等方面具有特殊性,已有的研究中还存在一些不同的认识.本工作在阐述ZnO的晶体结构和基本性质基础之上,对其能带结构和缺陷特征、电子输运以及P型掺杂等主要的半导体特性研究现状进行了较为全面综述和分析.由于ZnO半导体具有高的激子束缚能、优良的电子输运性质、强抗辐照特性以及低成本和环境友好等显著特征,它是未来半导体光电子领域极具应用潜力的新一代宽带隙半导体材料,但是到目前为止,p型掺杂技术仍然是ZnO半导体器件面临的最大挑战.

关键词: ZnO , 宽带隙半导体 , 晶体缺陷 , 电子输运 , p型掺杂

In/Mg掺杂ZnO纳米锥电子结构及场发射性能

何银花 , 王发展

人工晶体学报

以第一性原理计算方法为基础,研究了不同构型的ZnO-NC(氧化锌纳米锥),得到了五种稳定的几何结构,电子结构分析表明Zn-Zn(4P)的场发射性能最优.在此基础上,进一步研究了In/Mg掺杂Zn-Zn(4P)体系的场发射性能,结果表明:掺杂使结构稳定性增强,相比掺Mg和未掺体系,掺In提高了LDOS(局域态密度)峰值且峰位更靠近EF(费米能级),尖端电子密度增大;根据Mulliken电荷、HOMO(最高占据分子轨道)-LUMO(最低未占据分子轨道)能隙及有效功函数的计算,可知In-In(4P)具有更优异的场发射性能.

关键词: 第一性原理 , 氧化锌纳米锥 , 电子输运 , 场发射

带有一个stub的双介观环中的电子输运

赵志云

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2009.01.019

采用一维量子波导理论研究了带有一个stub的双介观环结构中的电子输运.在满足波函数的连续性以及电流的闭合性的情况下,得出了透射系数的解析表达式,并根据此表达式分析了电子的输运特性.结果显示;电子的透射系数随两个环的半周长、两环的间距以及stub的长度和位置有规则地振动,适当的调整两个环的半周长、两环的间距以及stub的长度和位置等参数中的任何一个,都能使电子透射系数达到100%.

关键词: 光电子学 , 量子波导理论 , 双介观环 , 电子输运

带有AB环的T型结构中的电子输运性质

赵志云 , 许田 , 兰燕娜 , 周朋霞

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2010.03.018

采用一维量子波导理论研究了带有AB环的类T掣结构中的电子输运.在满足波函数连续性以及电流闭合性的情况下,得出了透射系数的解析表达式,并根据此表达式分析了电子的输运特性.结果显示:左右端的透射系数随磁通的变化产生典型的AB振荡.当改变中间入射点的位置X时,左出射端透射系数的大小随之改变,右输出端除φ/φo=±n(n=0,1,2,…)附近外,均产生与磁通无关的全反射现象.入射点位置X的变化对透射系数的影响出现一种周期性的调制现象.体系结构轻微的偏离对系统的输运特性影响不大.

关键词: 光电子学 , 量子波导理论 , AB环 , 电子输运

芳烃体系分子导线的理论研究

李英德

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2010.06.005

在第一性原理的基础上,对芳烃体系与金表面形成的分子线的电学特性进行了理论研究,利用密度泛函理论计算了分子及扩展分子的电子结构;定量计算了分子与金表面的相互作用能和电子跃迁谱;利用弹性散射格林函数法研究了分子线的伏-安特性.计算结果表明:HOMO和LUMO间的禁带宽度、π电子数目、分子与金表面的相互作用以及分子轨道的扩展性等因素都将影响电子在分子线内的输运特性.

关键词: 分子线 , 电子输运 , 分子电子学

DNA分子材料电子输运研究进展

马松山 , 郭锐 , 徐慧 , 崔麦玲

材料导报

由于DNA分子在纳米电子学、分子电子学中具有广泛的潜在应用,对DNA分子中电子输运特性的研究备受关注.然而,目前对DNA分子电子输运特性的研究还未形成统一认识.阐述了DNA分子中的电子输运理论、实验研究进展.实验方面,DNA分子呈现出绝缘体、半导体、导体的各种可能结果都有报道;理论方面,主要形成了2种方法,一种是第一原理计算,另一种是基于哈密顿量模型的计算.

关键词: DNA分子 , 电子输运 , 分子器件