采用磁控溅射制备Ga掺杂ZnO (GZO)/CdS双层膜在p型晶硅衬底上以形成GZO/CdS/p-Si异质结器件。纳米晶GZO/CdS双层膜的微结构、光学及电学特性, 通过XRD、SEM、XPS、紫外-可见光分光光度计和霍尔效应测试系统表征。GZO/CdS/p-Si异质结J-V曲线显示良好的整流特性。在±3 V时, 整流比IF/IR(IF和IR分别表示正向和反向电流)已达到21。结果表明纳米晶GZO/CdS/p-Si异质结具有好的二极管特性, 在反向偏压下获得高光电流密度。纳米晶GZO/CdS/p-Si异质结显示明显的光伏特性。由于CdS晶格常数在GZO和晶Si之间, 它能作为一个介于GZO和晶Si之间的缓冲层, 能有效地减少GZO和p-Si之间的界面态。因此, 我们获得了GZO/CdS/p-Si异质结明显光伏特性。

通过一种简易化学水浴法将SnO2薄膜沉积在晶硅衬底上以制备n-SnO2/p-Si异质结光电器件, 这种自制的化学水浴装置非常便宜和方便.采用XRD、SEM、XPS、PL、紫外-可见光分光光度计和霍尔效应测试系统表征了SnO2薄膜的微结构、光学和电学性能, 对SnO2/p-Si异质结的I-V曲线进行测试并分析, 获得明显的光电转换特性.

利用泊松方程和连续性方程对Al2O3/GaSb p-MOSFET进行二维数值分析,研究其在高场和载流子速度饱和下的电学特性以及漏极电流的开关电流比.与实验研究相对比,沟道长度为0.75 μm的GaSb p-MOS器件获得漏极电流最大为61.2mA/mm.改变沟道长度和GaSb衬底的掺杂浓度,由于高k介质栅电容效应和低阈值电压,漏极电流变化不大.在理想条件下,该器件获得超过三个数量级的漏极开关电流比以及较低的夹断漏电流(10-15A/μm).结果表明,基于高k介质的GaSb MOSFET是III-V族p沟道器件良好的候选材料.

利用基于密度泛函理论的第一性原理赝势方法，研究了Ga和N共掺杂闪锌矿InSb半导体的电子结构和电子性质.研究发现单独掺杂Ga或N对InSb带隙的影响较小.在共掺杂Ga/N的情况下，当Ga/N浓度增加时对InSb的带隙影响明显.这些理论结果对半导体材料的能带工程提供了一定的参考价值.

利用第一性原理局域密度自旋近似方法，研究了缺陷诱导的GaN的内禀磁性以及Si掺杂对缺陷GaN磁性的影响.研究发现缺陷诱导GaN的内禀磁矩为3μB,Si掺杂后缺陷诱导的GaN磁矩发生淬灭为2μB.随Si含量的增加磁矩进一步减少.该理论结果对实验有指导意义.

利用平面波展开方法研究了二维四方格子圆柱形介质光子晶体中线缺陷对光子禁带的影响.结果表明光子晶体中的缺陷层圆柱半径及缺陷层厚度对光子晶体禁带有显著影响.TE波的第一禁带宽度随着缺陷层半径的增加先增加后减小，禁带的中心位置随着缺陷层圆柱半径的增加而下降，禁带的数目也随着缺陷层圆柱半径的增加而明显变化.禁带的宽度随着缺陷层厚度与正常层厚度差别的增加而减小.

利用非均匀膜系理论对宽角度入射减偏振、减反射薄膜进行优化设计,分析了在宽角度入射的情况下,偏振光产生透过率不同的原因,选取了Na3AlF6、Ta2O5和Al2O3三种不同折射率材料,采用BK7作为基底,模拟设计了光谱区在500～560 nm波段、入射角为0～70°之间的多层减偏振、减反射薄膜,设计结果表明,薄膜的透过率得到大幅度提高.