《MgZnO/MgO量子阱的生長、物性調控及其深紫外光發射器件研究》是依託東北師範大學，由徐海陽擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：MgZnO/MgO量子阱的生長、物性調控及其深紫外光發射器件研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：徐海陽
- 依託單位：東北師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
深紫外光電子器件在信息、生命、軍事和環保等領域有重要套用。為發展波長低於300nm的高效深紫外光發射材料和器件，本課題擬開展MgZnO/MgO量子阱生長、物性調控及其深紫外光發射器件的研究工作。採用脈衝雷射沉積技術生長和調控多量子阱結構，建立結構參數（阱深、阱寬、壘寬、周期、對稱性）與量子阱能帶結構、光學和電學性質的相關性；研究晶格失配導致的應力效應使處於混相區的MgZnO穩定在立方相上的機制，確定相變臨界厚度；研究量子限域效應及應力效應對激子發射能量、強度和激子束縛能的影響。以MgZnO/MgO多量子阱為有源層構建光發射器件，利用導帶失配大於價帶失配的能帶特徵補償電子和空穴在遷移率上的差異，促進載流子在MgZnO中輻射複合，獲得高效深紫外電致發光和電泵激射；研究器件性能與其結構的相關性及器件中載流子注入、輸運、複合等動力學過程；該課題涉及材料、物理及光電子交叉學科，是該領域中的前沿方向。
結題摘要
深紫外光發射器件在信息存儲、紫外通訊、固態照明等軍事和民用領域均有重要套用。本課題圍繞ZnO基寬禁帶半導體的深紫外發光材料與器件，從能帶工程、應變工程、界面工程等角度，開展了系統研究工作。取得如下主要結果：（1）設計並構築了全立方相MgZnO/MgO應變多量子阱結構，實現了生長取向、阱層厚度、能帶結構的調控；（2）利用壓應變效應，在MgZnO/MgO多量子阱上獲得了261nm的深紫外發光；（3）研製了基於MgxZn1-xO/MgO異質結構的PIN型和MIS型紫外發光/雷射二極體原型器件，並通過引入納米結構和表面等離激元，實現了器件效率的提升。該項研究為克服MgZnO合金的相分離困難並將其帶隙拓展至深紫外區提供了可行思路，推進了ZnO材料的器件化。相關結果在Advanced Functional Materials、Nanoscale、Carbon、Applied Physics Letters等雜誌上報導；發表SCI檢索論文26篇，其中單篇最高SCI引用65次；撰寫有關ZnO發光器件的綜述性文章1篇。申請國家發明專利4項（授權1項）。承辦國際學術會議1次，在國內外學術會議上作相關主題報告11次。
