MgZnO/MgO量子阱的生长、物性调控及其深紫外光发射器件研究
结题报告
批准号:
51172041
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
徐海阳
依托单位:
学科分类:
E0207.无机非金属半导体与信息功能材料
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐长山、陈博、张涔、赵凯东、孔丽娜
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中文摘要
深紫外光电子器件在信息、生命、军事和环保等领域有重要应用。为发展波长低于300nm的高效深紫外光发射材料和器件,本课题拟开展MgZnO/MgO量子阱生长、物性调控及其深紫外光发射器件的研究工作。采用脉冲激光沉积技术生长和调控多量子阱结构,建立结构参数(阱深、阱宽、垒宽、周期、对称性)与量子阱能带结构、光学和电学性质的相关性;研究晶格失配导致的应力效应使处于混相区的MgZnO稳定在立方相上的机制,确定相变临界厚度;研究量子限域效应及应力效应对激子发射能量、强度和激子束缚能的影响。以MgZnO/MgO多量子阱为有源层构建光发射器件,利用导带失配大于价带失配的能带特征补偿电子和空穴在迁移率上的差异,促进载流子在MgZnO中辐射复合,获得高效深紫外电致发光和电泵激射;研究器件性能与其结构的相关性及器件中载流子注入、输运、复合等动力学过程;该课题涉及材料、物理及光电子交叉学科,是该领域中的前沿方向。
英文摘要
深紫外光发射器件在信息存储、紫外通讯、固态照明等军事和民用领域均有重要应用。本课题围绕ZnO基宽禁带半导体的深紫外发光材料与器件,从能带工程、应变工程、界面工程等角度,开展了系统研究工作。取得如下主要结果:(1)设计并构筑了全立方相MgZnO/MgO应变多量子阱结构,实现了生长取向、阱层厚度、能带结构的调控;(2)利用压应变效应,在MgZnO/MgO多量子阱上获得了261nm的深紫外发光;(3)研制了基于MgxZn1-xO/MgO异质结构的PIN型和MIS型紫外发光/激光二极管原型器件,并通过引入纳米结构和表面等离激元,实现了器件效率的提升。该项研究为克服MgZnO合金的相分离困难并将其带隙拓展至深紫外区提供了可行思路,推进了ZnO材料的器件化。相关结果在Advanced Functional Materials、Nanoscale、Carbon、Applied Physics Letters等杂志上报道;发表SCI检索论文26篇,其中单篇最高SCI引用65次;撰写有关ZnO发光器件的综述性文章1篇。申请国家发明专利4项(授权1项)。承办国际学术会议1次,在国内外学术会议上作相关主题报告11次。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1088/2053-1591/2/2/025901
发表时间:2015-02
期刊:Materials Research Express
影响因子:2.3
作者:Lei Wang;Haiyang Xu;Yichun Liu;Linjiang Shen
通讯作者:Lei Wang;Haiyang Xu;Yichun Liu;Linjiang Shen
Localized resistive switching in a ZnS-Ag/ZnS double-layer memory
ZnS-Ag/ZnS 双层存储器中的局部电阻切换
DOI:10.1088/0022-3727/47/45/455101
发表时间:2014
期刊:Journal of Physics D: Applied Physics
影响因子:--
作者:Zhang L.;Xu H. Y.;Wang Z. Q.;Zhao X. N.;Ma J. G.;Liu Y. C.
通讯作者:Liu Y. C.
Effect of reset voltage polarity on the resistive switching region of unipolar memory
复位电压极性对单极存储器阻变区域的影响
DOI:10.1002/pssa.201532235
发表时间:2015-10
期刊:Physica Status Solidi A-Applications and Materials Science
影响因子:2
作者:Wang Zhongqiang;Xu Haiyang;Zhao Xiaoning;Lin Ya;Zhang Lei;Ma Jiangang;Liu Yichun
通讯作者:Liu Yichun
DOI:10.1002/pssa.201330026
发表时间:2013-12
期刊:physica status solidi (a)
影响因子:--
作者:Chunyang Liu;Haiyang Xu;Jiangang Ma;Yichun Liu
通讯作者:Chunyang Liu;Haiyang Xu;Jiangang Ma;Yichun Liu
Performance improvement of resistive switching memory achieved by enhancing local-electric-field near electromigrated Ag-nanoclusters
通过增强电迁移银纳米团簇附近的局部电场实现电阻开关存储器的性能改进
DOI:10.1039/c3nr33692a
发表时间:2013-01-01
期刊:NANOSCALE
影响因子:6.7
作者:Wang, Z. Q.;Xu, H. Y.;Liu, Y. C.
通讯作者:Liu, Y. C.
忆阻材料与器件
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    国家杰出青年科学基金
  • 资助金额:
    400万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    徐海阳
  • 依托单位:
基于等离激元诱导电荷分离(PICS)效应的高密度光电耦合信息存储材料研究
  • 批准号:
    U19A2091
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    250.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    徐海阳
  • 依托单位:
多孔非晶碳薄膜的忆阻效应及其超低功耗突触器件研究
  • 批准号:
    51872043
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    徐海阳
  • 依托单位:
基于pn结空间电荷区宽度调制的忆阻器:材料、忆阻行为调控与神经突触仿生研究
  • 批准号:
    51372035
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    徐海阳
  • 依托单位:
基于p-GaN/i-MgO/n-MgxZn1-xO异质结构波长可调的紫外光发射器件研究
  • 批准号:
    60907016
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    徐海阳
  • 依托单位:
国内基金
海外基金