纳米半导体薄膜材料微结构和物性的研究

使用HREM及STM技术观测了微晶粒及界面区的结构，发现在微晶粒的边界存在如同体单晶硅的位错、层错和孪晶。尤其在界面区呈现出较多的环状原子团，说明它具有特殊的短程有序性。纳米硅膜具有高电导特征，经理论分析表明高电导主要来自于晶粒，界面可近似视为绝缘层。这样，只具有几个nm大小的微晶粒显示出量子点特征。提出了异质结量子隧穿模型介释了其高电导特性，并给出—完整的电导率表达式。使用薄层纳米硅膜制成隧道二极管结构，在液氮温度范围（～77K）呈现出量子振荡现象，是我们的一个重要发现。纳米硅膜在可见光及红外区具有高的光吸收系数。对某些特定结构的硅膜（Xc<30%,d≤3.5nm）在650-750nm范围能发射出可见的PL谱和EL谱。