《基於中子輻照的寬禁帶半導體材料的物性研究》是依託哈爾濱工業大學，由宋波擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於中子輻照的寬禁帶半導體材料的物性研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：宋波
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
寬禁帶半導體具有禁頻寬度大、臨界電場高、電子飽和遷移率高等優異特性，特別是其耐惡劣環境特性是Si和GaAs等傳統半導體所無法比擬的，因此廣泛套用於航空航天、雷達通信、武器裝備等領域。針對中子輻照對其微觀結構和物理性質的影響缺乏研究的現狀，本項目以寬禁帶半導體為研究對象，系統地開展中子輻照對半導體材料物性作用規律的研究。項目擬採用XRD, Raman, EELS, HRTEM, PAS等結構表征技術，結合PPMS, SQUID, PL, CL等物性測量方法，系統地研究中子輻照對半導體材料微觀結構、光學、電磁輸運性質的作用規律。採用第一性原理對輻照後的物性進行理論計算，分析不同材料中子輻照後物性的變化機理，探索可能的新現象和新規律，揭示材料種類-輻照缺陷-物性變化的內在關聯，對於發掘輻照寬禁帶半導體的物理內涵，拓展其套用領域具有重要的意義。
結題摘要
本項目以寬禁帶半導體材料為研究對象，以中子輻照為產生缺陷的技術手段，在寬禁帶半導體材料中開展缺陷誘導產生的磁學、光學和電催化性質等研究內容，研究寬禁帶半導體材料中的缺陷種類、含量與和物性變化的內在關聯。項目執行期間取得多項重要的研究成果，總計發表SCI論文35篇，其中以通訊（或第一）發表J. Am. Chem. Soc. 1篇，Nano Lett.1篇，Adv. Mater.1篇, Adv. Funct. Mater.1篇，ACS Appl. Mat. Interfaces 4篇，Appl. Phys. Lett. 3篇。在雙空位的AlN納米螺旋中，觀察到了時間長達300 s 的長餘輝現象，在中子輻照的單晶矽中發現了由6個Si空位所組成的V6缺陷，以及由此所誘導產生的長程磁有序，在二維層狀半導體材料二硫化鉬中區分了空位、邊緣和相結構對於電催化的貢獻大小。本項目把握了半導體材料與能源領域的發展動向，瞄準寬禁帶半導體材料的輻照損傷機制、輻照缺陷發光研究、半導體材料與電子結構的變化對物理性質影響等重大科學技術問題，對面向各類航空、航天以及戰略武器電子系統的重大社會套用需求有著重要的意義。
