氮化物范德华外延界面科学问题研究及外延探索
结题报告
批准号:
61974140
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
刘志强
学科分类:
半导体光电子器件与集成
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘志强
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中文摘要
石墨烯等二维晶体上的氮化物范德华外延有望突破衬底材料对氮化物外延生长的限制,是近年来该领域新的研究热点。深入理解成核机制、晶格取向关系等界面基础科学问题,是实现高质量氮化物范德华外延的前提和关键。本项目拟通过第一性原理计算,围绕表面能、表面原子扩散势垒、界面形成能等关键参数系统分析范德华外延成核过程;通过体系总能计算,结合球差电镜等表征手段探索界面的原子构型和成键方式;尝试通过石墨烯氮化、III族金属原子预处理,石墨烯/AlN复合缓冲层二次退火等方法实现界面原子排布及面内晶格取向关系的精细调控,并最终获得石墨烯上的高质量氮化物外延。本项目的顺利实施,有望深入理解界面原子构型的形成规律、掌握调控技术,解决氮化物范德华外延的关键性科学、技术问题,抢占国际学术前沿,为拓展氮化物在柔性电子学等新兴领域的应用奠定材料基础,也将为其他半导体材料的范德华异质外延提供借鉴。
英文摘要
The growth of single-crystalline III-nitride films with low stress and dislocation density is crucial for the semiconductor industry. It is still limited by the large lattice and thermal mismatch between the epi-layer and substrate. The van der Waals epitaxy (QvdWE) growth of high-quality nitrides film on graphene and its application has been a hot topic in the area of nitrides growth. Guided by the DFT calculations, the key factors of nitride nucleation will be analyzed. The interface atomic configuration and bond formation will be studied by characterization and calculation. Furthermore, many new methods will be explored, for instance, nitrogen doping, metal atom surface re-construction, re-annealing to perform high-quality nitrides van der Waals epitaxy growth. The success of our project will be helpful to understand the fundamental physics of nitrides van der Waals epitaxy. It will be helpful to expand the application of nitride materials in many areas.
期刊论文列表
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会议论文列表
专利列表
DOI:10.1126/sciadv.abf5011
发表时间:2021-07
期刊:Science advances
影响因子:13.6
作者:Ren F;Liu B;Chen Z;Yin Y;Sun J;Zhang S;Jiang B;Liu B;Liu Z;Wang J;Liang M;Yuan G;Yan J;Wei T;Yi X;Wang J;Zhang Y;Li J;Gao P;Liu Z;Liu Z
通讯作者:Liu Z
DOI:10.1021/acs.nanolett.2c00632
发表时间:2022-04
期刊:Nano letters
影响因子:10.8
作者:Bingyao Liu;Qi Chen;Zhaolong Chen;Shenyuan Yang;Jingyuan Shan;Zhetong Liu;Yue Yin;F. Ren;Shuo Zhang;Rong Wang;Mei Wu;Rui Hou;T. Wei;Junxi Wang;Jingyu Sun;Jinmin Li;Zhongfan Liu;Zhiqiang Liu;Peng Gao
通讯作者:Bingyao Liu;Qi Chen;Zhaolong Chen;Shenyuan Yang;Jingyuan Shan;Zhetong Liu;Yue Yin;F. Ren;Shuo Zhang;Rong Wang;Mei Wu;Rui Hou;T. Wei;Junxi Wang;Jingyu Sun;Jinmin Li;Zhongfan Liu;Zhiqiang Liu;Peng Gao
DOI:10.1002/adfm.202209880
发表时间:2023
期刊:Advanced Functional Materials
影响因子:--
作者:Wurui Song;Qi Chen;Kailai Yang;Meng Liang;Xiaoyan Yi;Junxi Wang;Jinmin Li;Zhiqiang Liu
通讯作者:Zhiqiang Liu
DOI:10.1063/5.0024126
发表时间:2020-10
期刊:Journal of Applied Physics
影响因子:3.2
作者:Shuo Zhang;Xinran Zhang;F. Ren;Yue Yin;T. Feng;W. Song;Guodong Wang;M. Liang;Jianlong Xu;Jianwei Wang;Junxi Wang;Jinmin Li;X. Yi;Zhiqiang Liu
通讯作者:Shuo Zhang;Xinran Zhang;F. Ren;Yue Yin;T. Feng;W. Song;Guodong Wang;M. Liang;Jianlong Xu;Jianwei Wang;Junxi Wang;Jinmin Li;X. Yi;Zhiqiang Liu
DOI:10.1002/smll.202100098
发表时间:2021
期刊:Small
影响因子:13.3
作者:Shuo Zhang;Bingyao Liu;Fang Ren;Yue Yin;Yunyu Wang;Zhaolong Chen;Bei Jiang;Bingzhi Liu;Zhetong Liu;Jingyu Sun;Meng Liang;Jianchang Yan;Tongbo Wei;Xiaoyan Yi;Junxi Wang;Jinmin Li;Peng Gao;Zhongfan Liu;Zhiqiang Liu
通讯作者:Zhiqiang Liu
铟铝氮三元合金单边垒电子阻挡层研究
  • 批准号:
    61306051
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    刘志强
  • 依托单位:
国内基金
海外基金