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物理工程学院杨再兴教授学术报告
发布日期:2019-05-21 浏览次数:

报告题目:超高空穴迁移率GaSb纳米线的制备及其红外探测性能

报告人杨再兴 教授

报告时间2019年5月21日(周二)下午3:00

报告地点:激光所一楼报告厅

由于具有超高的理论空穴迁移率(1000 cm2V-1s-1)和较窄的理论禁带宽度(0.72 eV),一维锑化镓(GaSb)纳米线在制造小尺寸光电子器件方面具有先天的优势。然而,受限于实验所得的较低空穴迁移率,基于GaSb纳米线的光电子器件在近几年发展缓慢。采用传统的化学气相沉积法(CVD)合成GaSb纳米线会遇到纳米线横向生长的问题,导致其直径无法控制、晶体质量差、空穴迁移率一般小于40 cm2V-1s-1[1]。值得一提的是,在新近发展的硫表面活性剂辅助生长三五族半导体纳米线的方法中,成功实现了直径可控、生长方向可控、本征空穴迁移率达理论极限值(330 - 400 cm2V-1s-1,载流子浓度1018 cm-3)的GaSb纳米线[2-4]

在本征空穴型半导体中,通过轻掺杂可以有效改善晶体质量而降低库仑散射作用,有利于空穴迁移率的提高。在CVD合成纳米线的方法中,所使用的金属催化剂被证明可以微量的掺杂到纳米线晶格中,有效调控纳米线的能带结构和电学输运性质。选择合适的与现有Si工艺相兼容的金属催化剂,并实现对纳米线的轻掺杂而调控其迁移率和能带结构是GaSb纳米线研究的难点。本研究选择金属Sn作为生长GaSb纳米线的催化剂,实现对纳米线迁移率(空穴迁移率超过1000 cm2V-1s-1)和能带结构(能带宽度减小到0.69 eV)的调控。得到的GaSb纳米线对1550 nm的红外光展现了较好的响应率(61 AW-1)和极快的反应速度(几百微秒)。

 

参考文献:

[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)

 

杨再兴个人简介

杨再兴,1984年8月生,山东大学电子学院教授、博士生导师、光电材料与器件研究室主任、副院长、山东大学齐鲁青年学者、山东大学杰出青年、山东省泰山学者青年专家、国家重点研发计划青年项目负责人、评审专家。2003年9月至2007年6月杨再兴于188bet亚洲体育物理学专业获得理学学士学位;2007年9月至2012年6月于南京大学物理系凝聚态物理专业攻读理学博士学位;2012年9月至2016年9月在香港城市大学材料物理系做博士后研究工作;2016年10月加盟山东大学微电子学院。主要研究低维光电材料与器件,迄今为止发表SCI论文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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