同時,魏同波與劉忠范團隊合作提出了石墨烯/NPSS納米圖形襯底外延AlN的生長模型,理論計算和實驗驗證了石墨烯表面金屬原子遷移增強規律,石墨烯使NPSS上AlN的合并時間縮短三分之二,同時深紫外LED功率得到明顯提高,使深紫外光源有望成為石墨烯產業化的一個突破口。相關成果在Appl. Phys. Lett. 114, 091107 (2019)發表后被選為Featured article,并被AIPScilight 以New AlN film growth conditions enhance emission of deep ultraviolet LEDs 為題專門報道,也被半導體領域評論雜志Compound Semiconductor 雜志版(2019年第3期)和Semiconductor Today 同時長篇報道。
此外,針對深紫外發光器件中p型摻雜國際技術難題,劉志強提出了缺陷共振態p型摻雜新機制,該方法基于能帶調控,獲得高效受主離化率的同時,維持了較高的空穴遷移率,實現了0.16 Ω.cm的p型氮化鎵電導率,為后續石墨烯在深紫外器件透明電極中的應用奠定基礎。相關成果發表在Semicond. Sci. Technol. 33, 114004 (2018),并獲該期刊2018年度青年科學家最佳論文獎,該成果也得到2014年諾貝爾物理學獎獲得者Amano的積極評價。
上述系列研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、北京市自然基金的支持。
石墨烯上AlN成核示意圖及深紫外LED器件結果
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