ZnO是第三代半导体材料,已在实验室中展现出许多引人注目的前景。ZnO的同质p-n结制备是一个非常重要的科学问题,这不仅因为同质结是最基本的半导体结构,更因为高性能同质结的制备已成为目前多个领域中阻碍ZnO应用化的瓶颈。本项目提出了一种新的ZnO同质p-n结制备方案,其整体结构基于一维纳米阵列,而关键的p区ZnO是利用银氮双受主掺杂获得。该方案不仅是一种ZnO同质结的实现新途径,而且可用在许多ZnO纳米器件上。尤其是我们的预研工作表明银氮双掺杂ZnO具有非常好的紫外发光性能,这使该方案很可能在短波长LED应用方向上具有特殊潜力。为对上述内容开展深入研究,项目将采取实验工作和第一性理论计算结合的方法,力争在制备高质量样品的同时建立较完善的机理解释体系,以获得方法、思路上的新突破口,为ZnO材料和器件的研究提供相关科学依据。
ZnO 是第三代半导体材料,其p型掺杂方案及p-n结的制备是重要的科学问题。项目进行的研究工作包括:(1)实现了ZnO材料的银氮双掺杂方案p型化,观察到银氮双掺杂ZnO在电学性质和稳定性上和单受主掺杂相比具有优势,并首次提出了退火气氛和温度共同导致银氮双掺杂ZnO从n型转化为p型化的动态模型。(2)首次证实了银氮双掺杂ZnO材料中存在一种新的复合体受主Ag-N,通过第一性理论计算与实验表征对比分析,发现这种复合体受主非常稳定,且具有更低的电离能。(3)首次成功生长出ZnO:(Ag,N)一维纳米阵列材料,在此基础上研制了多种纳米阵列同质结和异质结器件,包括发光二极管和紫外光探测器等。
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数据更新时间:2023-05-31
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