压电/GaN异质结构的电场-迁移率耦合效应研究

将多功能的铁电材料与半导体材料相结合形成异质结构，可能呈现出与众不同的、甚至前所未有的物理效应，进而导致新材料和新型电子器件的产生。本项目提出，利用压电材料的逆压电效应与半导体的应变效应相耦合，将会产生极化电场"实时"调制半导体迁移率的效应- - 电场-迁移率耦合效应。.项目针对压电/GaN异质结构的特殊性，引入极化和应变的影响改进电荷控制模型与迁移率模型，探索压电/半导体异质结构中由半导体的应变效应和铁电体的压电效应通过应变作用的传递耦合而产生的新乘积效应的物理机制，揭示压电材料实时调控GaN输运性质的物理规律。通过几种典型压电/半导体异质结构耦合效应的研究，设计并制作具有"实时"调制迁移率的压电/GaN材料体系和结构，为探索铁电/半导体异质结构新的物理效应、进而开发新型信息功能材料和新一代电子器件提供新的思路和理论依据。

将多功能的铁电材料与半导体材料相结合形成异质结构，可能呈现出与众不同的、甚至前所未有的物理效应，进而导致新材料和新型电子器件的产生。本项目提出，利用压电材料的逆压电效应与半导体的应变效应相耦合，将会产生极化电场“实时”调制半导体迁移率的效应。.项目2011年立项，研究周期为2012.01-2015.12，总经费60万元。经过4年研究，项目针对压电/GaN异质结构的特殊性，引入极化和应变的影响改进电荷控制模型与迁移率模型，探索压电/半导体异质结构中由半导体的应变效应和铁电体的压电效应通过应变作用的传递耦合而产生的新乘积效应的物理机制，揭示压电材料实时调控GaN输运性质的物理规律。通过几种典型压电/半导体异质结构耦合效应的研究，设计并制作具有“实时”调制迁移率的压电/GaN材料体系和结构，为探索铁电/半导体异质结构新的物理效应、进而开发新型信息功能材料和新一代电子器件提供新的思路和理论依据。