基于Si/II-VI族半导体异质结波长可调纳米发光器件的研究

以Si/II-VI族异质结为基础制备的纳米电致发光器件在光电集成方面具有重要的研究意义，但是往往器件结构复杂，且对于应用价值高的短波长发光器件研究较少。本项目利用宽禁带II-VI族半导体材料ZnSe、ZnS、CdS及相应的三元化合物与Si组成异质结来构筑波长可调的纳米电致发光器件，在绿光至紫外光范围调制发光。通过将II-VI族纳米材料与Si基底交叠或与Si纳米线交叉，以及化学气相沉积法合成Si/II-VI族纳米异质结，利用掺杂形成纳米p-n结。在此基础上使用光刻和等离子刻蚀等加工技术制备结构简单实用的纳米发光器件，进而研究II-VI族三元化合物成分改变对发光波长的调制作用。通过改善异质结质量和优化器件结构等方式提高器件性能，研究异质结材料、器件结构与性能之间的联系，并探索纳米发光器件集成的可能途径，所得结果对于其他纳米异质结发光器件具有普适性指导作用。

本项目采用化学气相沉积法，合成掺杂可控的ZnS、ZnSe、CdS、ZnSxSe1-x、ZnCdxS1-x等的准一维纳米结构，研究了II-VI族纳米材料的欧姆接触和肖特基接触电极材料选择和处理，并在此基础上构筑II-VI族异质结特别是II-VI同Si的纳米异质结，尝试制备波长可调的纳米电致发光器件，并探索II-VI族纳米异质结在光电子方面的应用。随着本项目的实施，现已获得若干原创性专利成果，将对II-VI族纳米材料异质结在光电子器件方面的应用起到一定的推进作用。