II/VI族半导体纳米线异质结构的生长机理、载流子分布与输运特性的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61376102
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    75.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0405.半导体器件物理
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

It is very important for both the fabracation of low dimensional nano-structure materials and the application of micro-nano optoelectronic devices to investigate controlled growth mechanism of II/VI semiconductor nanowires and the transport property of the heterostructure carrier. In this project, the first principle method combined with thermodynamic equations have been performed on ZnSe/Si and CdS/ZnS nanowires, and their axial heterostructure nanowires, and their Core/shell heterostructure nanowires etc, to study microscopic process of growth and electronic structure properties, and to find the mechanism of nucleation and self-catalytic effect of metal atoms, the temperature and growth atmosphere adsorption during the initial growth of nanowire.The origin of quantum confinement localization of carriers in the nanowires/tube has been revealed to find the distribution of carriers in nanowires by means of the electronic and structural properties calculation. Finally, the heterostructure nanowire devices are constructed. The relations between the geometry structure and size distribution of controlled growth of nanowires and high mobility performance of the quantum devices are revealed by means of the analysis of the effect of dopant concentration and its distribution on mobility and electrical conductivity of the carrier in device. The experimental results of both material structure characteristics and transport properties of carrier well be confirmed. The parameters of micro-nano quantum line device and new structures of device well be obtained. Thus, the theoretical basis can be provided for understanding new mechanism of both carrier transport and controllable growth of II/VI semiconductor nanowires.
II/VI族半导体纳米线的可控生长机理及其异质结的载流子传输性质的研究,对于低维纳米结构材料的制备和微纳米光电子器件的应用都有着特别重要的指导意义。本课题利用第一性原理方法结合热力学方程的理论计算方法,研究ZnSe/Si、CdS/ZnS等材料的纳米线,并轴异质结纳米线,及其核壳异质结纳米线生长的微观机理和电子结构性质,弄清纳米线生长初期金属原子的成核与自催化效应、温度和生长气氛吸附的微观机理;结合电子结构性质计算,揭示载流子在纳米线/管中的量子受限局域化起源,弄清纳米线中载流子的分布;最后构造异质结纳米线的器件结构,分析掺杂浓度和分布对器件载流子迁移率和电导率的影响,揭示可控生长纳米线材料的几何结构和尺寸分布与获得量子器件的高迁移率性能的关联,验证实验结果,获得微纳米量子线器件的参数和新型器件的结构方案,为理解II/VI族半导体纳米线的可控生长和载流子传输的新机理提供理论依据。

结项摘要

II/VI族半导体纳米线的可控生长机理及其异质结的载流子传输性质的研究,对于低维纳米结构材料的制备和微纳米光电子器件的应用都有着特别重要的指导意义。本课题利用第一性原理方法结合热力学方程的理论计算方法研究了ZnSe/Si、CdS/ZnS等材料的纳米线,并轴异质结纳米线,及其核壳异质结纳米线生长的微观机理和电子结构性质,揭示载流子在纳米线/管中的量子受限局域化起源,弄清纳米线中载流子的分布;探讨具体的生长环境中 CdS 纳米线的表面吸附物对其电子性质的影响,以及杂质在每一晶格位引起的纳米线的电子性质的变化。最后研究了二维材料黑磷场效应晶体管的双极性电学特性,讨论了单层黑磷器件的太赫兹辐射吸收的特性。为理解II/VI族半导体纳米线的可控生长和载流子传输特性的新机理提供理论依据。

项目成果

期刊论文数量(24)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(0)
The Structural and Electronic Properties of CdS/ZnS Core-Shell Nanowires
CdS/ZnS核壳纳米线的结构和电子性能
  • DOI:
    10.1166/jnn.2015.9875
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Journal of Nanoscience and Nanotechnology
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zeng Yijie;Xing Huaizhong;Huang Yan;Fang Yanbian;Lu Aijiang;Wang Chunrui;Xu Xiaofeng;Chen Xiaoshuang
  • 通讯作者:
    Chen Xiaoshuang
Negative capacitance switching via VO2 band gap engineering driven by electric field
通过电场驱动的 VO2 带隙工程进行负电容切换
  • DOI:
    10.1063/1.4914013
  • 发表时间:
    2015-03
  • 期刊:
    APPLIED PHYSICS LETTERS
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Wang, Chunrui;Xing, Huaizhong;Chen, Xiaoshuang;Chu, Junhao
  • 通讯作者:
    Chu, Junhao
Orbital change manipulation metal-insulator transition temperature in W-doped VO2
W掺杂VO2中轨道变化操纵金属-绝缘体转变温度
  • DOI:
    10.1039/c4cp04889j
  • 发表时间:
    2015-01-01
  • 期刊:
    PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    He, Xinfeng;Zeng, Yijie;Chu, Junhao
  • 通讯作者:
    Chu, Junhao
The calculation about the positions of self-imaging in a limited number of metal waveguide arrays
有限数量金属波导阵列中自成像位置的计算
  • DOI:
    10.1007/s11082-014-9999-7
  • 发表时间:
    2015-08
  • 期刊:
    Optical and Quantum Electronics
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    Shi Xiaoyan;Yang Wu;Xing Huaizhong;Chen Xiaoshuang
  • 通讯作者:
    Chen Xiaoshuang
Subwavelength focusing by a sheltered metallic waveguide array
通过屏蔽金属波导阵列进行亚波长聚焦
  • DOI:
    10.1016/j.optcom.2015.03.059
  • 发表时间:
    2015-08-15
  • 期刊:
    OPTICS COMMUNICATIONS
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Shi,Xiaoyan;Yang,Wu;Chen,Xiaoshuang
  • 通讯作者:
    Chen,Xiaoshuang

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其他文献

CO_2激光烧结合成负热膨胀材料Sc_2(MO_4)_3(M=W,Mo)及其拉曼光谱
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  • 期刊:
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  • 作者:
    梁源;邢怀中;晁明举;梁二军
  • 通讯作者:
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Al_2O_3/GaSb p-MOSFET器件电学性质模拟(英文)
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    邢怀中
Ga/N共掺杂对InSb电子结构的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    Journal of Infrared and Millimeter Waves
  • 影响因子:
    0.7
  • 作者:
    张会媛;邢怀中;张蕾
  • 通讯作者:
    张蕾

其他文献

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Gd,Si/Ge掺杂GaN 材料的自旋极化和磁相互作用量子机理研究
  • 批准号:
    11174048
  • 批准年份:
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  • 项目类别:
    面上项目

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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