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物理工程學院楊再興教授學術報告
發布日期:2019-05-21 瀏覽次數:

報告題目:超高空穴遷移率GaSb納米線的制備及其紅外探測性能

報告人:楊再興 教授

報告時間:2019年5月21日(周二)下午3:00

報告地點:激光所一樓報告廳

由于具有超高的理論空穴遷移率(1000 cm2V-1s-1)和較窄的理論禁帶寬度(0.72 eV),一維銻化鎵(GaSb)納米線在制造小尺寸光電子器件方面具有先天的優勢。然而,受限于實驗所得的較低空穴遷移率,基于GaSb納米線的光電子器件在近幾年發展緩慢。采用傳統的化學氣相沉積法(CVD)合成GaSb納米線會遇到納米線橫向生長的問題,導致其直徑無法控制、晶體質量差、空穴遷移率一般小于40 cm2V-1s-1[1]。值得一提的是,在新近發展的硫表面活性劑輔助生長三五族半導體納米線的方法中,成功實現了直徑可控、生長方向可控、本征空穴遷移率達理論極限值(330 - 400 cm2V-1s-1,載流子濃度1018 cm-3)的GaSb納米線[2-4]。

在本征空穴型半導體中,通過輕摻雜可以有效改善晶體質量而降低庫侖散射作用,有利于空穴遷移率的提高。在CVD合成納米線的方法中,所使用的金屬催化劑被證明可以微量的摻雜到納米線晶格中,有效調控納米線的能帶結構和電學輸運性質。選擇合適的與現有Si工藝相兼容的金屬催化劑,并實現對納米線的輕摻雜而調控其遷移率和能帶結構是GaSb納米線研究的難點。本研究選擇金屬Sn作為生長GaSb納米線的催化劑,實現對納米線遷移率(空穴遷移率超過1000 cm2V-1s-1)和能帶結構(能帶寬度減小到0.69 eV)的調控。得到的GaSb納米線對1550 nm的紅外光展現了較好的響應率(61 AW-1)和極快的反應速度(幾百微秒)。

 

參考文獻:

[1] Z. X. Yang, F. Y. Wang, N. Han et al, ACS Appl. Mater. Interfaces, 5, 10946 (2013)

[2] Z. X. Yang, N. Han, M. Fang et al, Nat. Commun., 5, 5249 (2014)

[3] Z. X. Yang, S. P. Yip, D. P. Li et al, ACS Nano, 9, 9268 (2015)

[4] Z. X. Yang, L. Z. Liu, S. P. Yip et al, ACS Nano, 11, 4237 (2017)

 

楊再興個人簡介

楊再興,1984年8月生,邵陽大學電子學院教授、博士生導師、光電材料與器件研究室主任、副院長、邵陽大學齊魯青年學者、邵陽大學杰出青年、邵陽省泰山學者青年專家、國家重點研發計劃青年項目負責人、評審專家。2003年9月至2007年6月楊再興于邵陽師范物理學專業獲得理學學士學位;2007年9月至2012年6月于南京大學物理系凝聚態物理專業攻讀理學博士學位;2012年9月至2016年9月在香港城市大學材料物理系做博士后研究工作;2016年10月加盟邵陽大學微電子學院。主要研究低維光電材料與器件,迄今為止發表SCI論文50余篇,包括Nat. Commun.,ACS Nano,Adv. Mater.,ACS Appl. Mater. Inter.,Adv. Optic. Mater.,Nanoscale等一流期刊。

 

 


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