《GaAs基鐵電/半導體異質結微結構與電性能的研究》是依託電子科技大學,由黃文擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：GaAs基鐵電/半導體異質結微結構與電性能的研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黃文
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
GaAs是一種具有高遷移率載流子的二元半導體，而以ABO3鈣鈦礦結構為代表的鐵電體具有可翻轉的極化特性。由於兩者同為立方晶系，通過適當的生長和緩衝層技術可形成外延異質結構，其界面性質主要由各自的表面取向、極化特性與晶格常數失配等因素決定，這類種結構在光電套用方面具有重要意義。本課題以GaAs和ABO3鐵電材料所構成的異質結為研究對象，研究內容有三點：一、異質結的界面應力，通過適當的緩衝層，選擇不同晶格失配度的體系，研究界面應力對外延取向，疇結構生長的影響；二、異質結界面對薄膜鐵電、介電性能的影響；三、在前面兩點基礎上，重點研究異質結的鐵電極化性質與GaAs的半導體輸運性質的關聯。通過實驗與理論分析，探索界面對微結構與性能的影響。這些研究都是原創，可以為電子薄膜與器件製備及套用提供理論支持與實驗指導。
結題摘要
在國家自然基金青年項目資助下，本項目嚴格按照項目申請書的申請內容和預定目標，以GaAs和ABO3鐵電材料所構成的異質結為研究對象，圍繞以下三點內容展開了系統的研究工作，這其中包括：一、異質結的界面應力，通過適當的緩衝層，選擇不同晶格失配度的體系，研究界面應力對外延取向，疇結構生長的影響；二、異質結界面對薄膜鐵電、介電性能的影響；三、異質結的鐵電極化性質與GaAs的半導體輸運性質的關聯。項目執行時間三年中，進展順利，項目負責人及其小組成員提出了一種利用臨界厚度效應，控制STO界面層彈性應變生長的方法，並通過此方法製備了高度外延的BTO/STO/GaAs應變異質結，研究表明採用這種方法能在原子尺度改善鐵電氧化物/半導體界面結構，並得到良好的鐵電性能；首次發現ZnO/SrTiO3/GaAs異質結構中隨溫度變化的場致阻變效應，揭示了這類氧化物GaAs異質結中以肖特基界面阻擋層引起的電荷輸運模式。這種獨特的阻變效應為GaAs基憶阻器和實現太陽光全譜吸收提供了有意義的實驗基礎。 受本自然基金青年項目資助，項目執行三年期間，在國際高水平雜誌共發表SCI收錄相關論文十篇，其中包括APL一作一篇，申請美國發明專利一項，申請中國發明專利兩項，項目負責人及其相關參研人員參與大型國際會議四人次，其中包括國際會議邀請報告三人次。 以上取得的成果達到了本項目的考核指標和預期目標，項目得以順利完成。
