碳铝硼三元化合物一维纳米结构及其光电特性
结题报告
批准号:
51502353
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
孙勇
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:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
李娜、金帅星、廖爽、李硕宇
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中文摘要
未来光电器件要求半导体材料具备高热导率, 高电子饱和速度,高击穿电场等属性,目前以金刚石, SiC, ZnO, GaN等宽禁带材料为代表的第三代半导体, 尽管在基础研究方面已取得了很大进展,然而有限的种类并不能满足所有器件需求。基于前期对Al4C3的系统研究,我们发现其具备较好的场电子发射能力; 通过引入氧元素打破Al-C间的强离子键,Al4O4C展现出宽带隙半导体的特征,具备极好的光子学行为,比如高强度蓝光发射和光波导,说明在Al-C体系中实现新型宽带隙半导体材料的可能性,本课题中, 我们拟将B元素引入到C-Al体系,系统地对C-Al-B三元化合物进行研究, 课题主要包含几个层面: (1)一维纳米结构设计与制备; (2)根据形貌与结构特点,从光学、电学以及光电特性等方面进行物性探索;(3)以所挖掘出的物性为依据,进行器件化研究。希望以此丰富第三代半导体家族,覆盖某些功能盲区。
英文摘要
To be applied in future optoelectric device, there are mandatory features on the semiconductors, such as high thermal conductivity, high electron saturated mobility, high breakdown field and so on. As representative of the third generation semiconductors, although the research on diamond、SiC、ZnO and GaN has progress a lot in fundamental field, it is not enough to cover all of the required functionalities in future application. Based on the previous study of Al4C3, we find it is a good candidate as cold cathode emitter. Moreover, by introducing O element into Al-C, the strong ionic bond would be destroyed, which results in that Al4O4C exhibits the features of wide-band semiconductor with intense blue emission and optical waveguide behavior. This implies the possibility to seek for new type of the 3rd generation semiconductor in Al-C family. In this project, we would like to explore ternary C-Al-B compound systematically, which includes three aspects: (1) the design and fabrication of one dimensional C-Al-B nanostructure; (2) the investigation of the electric, optical and optoelectric properties; (3) the fabrication and performance test of optoelectric device. By doing these, we hope to extend the 3rd generation semiconductor family and realize more functionalities.
无机材料的纳米线结构在诸多领域(光学,电学,光电子、力学等)具备应用前景。在实验室研究阶段,材料的制备以及基于单根线物性的研究为主要任务。在本项目当中,我们发展了合适工艺制备出Al3BC纳米线,WC纳米线,2H-SiC纳米线以及Al2O3纳米线,利用先进的微纳操纵与加工工艺,系统研究了其力学、光电特性。比如,初步确定Al3BC具有紫外光响应特性;首次发现WC纳米线具有~20%的临界弯曲应变以及表面非晶化行为,证明即使是硬质材料纳米线,同样可用于柔性器件当中;将高质量的2H-SiC纳米线纸制作成透明柔性、自支撑的紫外吸收与探测器,这是首次制备出高质量的SiC纳米线并发现光探测特性;基于Al2O3的色心动力学发展了一种纳米功能区编码与图案化的策略,并支持擦除与复写功能。这些成果极大的拓展了纳米线在各领域的应用前景。
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
Flexible Transparent and Free-Standing SiC Nanowires Fabric: Stretchable UV Absorber and Fast-Response UV-A Detector
柔性透明、独立式碳化硅纳米线织物:可拉伸紫外线吸收剂和快速响应 UV-A 探测器
DOI:10.1002/smll.201703391
发表时间:2018
期刊:Small
影响因子:13.3
作者:Sun Bo;Sun Yong;Wang Chengxin
通讯作者:Wang Chengxin
Nanoscopic Spotlight in a Spindle Semiconductor Nanowire
主轴半导体纳米线中的纳米聚光灯
DOI:10.1021/acsnano.8b08147
发表时间:2019
期刊:ACS Nano
影响因子:17.1
作者:Sun Yong;Xie Xiangsheng;Chen Yongzhu;Sun Bo;Wang Chengxin
通讯作者:Wang Chengxin
2D free-standing Ge-doped ZnO: excellent electron-emitter and excitation-power-dependent photoluminescence redshift
二维独立式掺Ge ZnO:优异的电子发射体和激发功率依赖性光致发光红移
DOI:10.1039/c7ra00027h
发表时间:2017-02
期刊:RSC ADVANCES
影响因子:3.9
作者:Sun Yong;Wang Chengxin
通讯作者:Wang Chengxin
Anisotropic electrical transport of flexible tungsten carbide nanostructures: towards nanoscale interconnects and electron emitters
柔性碳化钨纳米结构的各向异性电传输:面向纳米级互连和电子发射器
DOI:10.1088/1361-6528/aa87c3
发表时间:2017-10
期刊:Nanotechnology
影响因子:3.5
作者:Sun Bo;Sun Yong;Wang Chengxin
通讯作者:Wang Chengxin
Encoding Optoelectrical Sub-Components in an Al2O3 Nanowire for Rewritable High-Resolution Nanopatterning
在 Al2O3 纳米线中编码光电子组件,实现可重写高分辨率纳米图案化
DOI:10.1021/acs.nanolett.8b00985
发表时间:2018
期刊:Nano Letters
影响因子:10.8
作者:Sun Bo;Sun Yong;Wang Chengxin
通讯作者:Wang Chengxin
Bi2O2Te二维晶体薄膜的放大制备及中红外光电探测研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    孙勇
  • 依托单位:
高品质柔性、透明2H-SiC纳米线薄膜的制备及其压电、电学特性研究
  • 批准号:
    51772339
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    孙勇
  • 依托单位:
国内基金
海外基金