ZnO价带能带结构中的几个基本问题的实验研究

本计划将围绕ZnO的价带能带结构中存在的几个争议性问题展开实验研究，主要包括确认A、B和C三个价带的对称性，明确空穴的g-因子正负号问题，以及回答ZnO中自旋-轨道耦合劈裂能到底是正还是负等疑问。我们拟通过磁光光谱研究自由激子在磁场下的劈裂和对应的跃迁，结合吸收过程和发光过程的圆偏响应分析，从而获取ZnO的价带能带结构特性。ZnO价带结构的确认和更深入认识在光电子学和自旋电子学方面都具有重要的意义，直接关系到跃迁几率和选择定则，我们将探索它可能为该体系中p型掺杂提供的新的认识和新的思路，以及对有源区增益设计上产生的影响；在自旋电子学方面，我们有可能通过形成三元合金来调控它的自旋-轨道耦合特性，甚至实现零自旋-轨道耦合能，从而大大提高自旋驰豫时间，为自旋电子学的应用提供材料基础。