攻克宽禁带半导体P型掺杂难题

摘要

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所宽禁带II-VI族半导体光电子材料与器件研究组长期从事宽禁带II-VI族半导体光电子材料和器件方面的研究 ,在申德振研究员的带领下,经过30余年的发展,研究组在宽禁带II-VI族半导体领域,尤其是在ZnO基材料、器件的研究上取得了一系列研究成果.针对缺乏高效P型材料导致高效PN结发光二级管难以制备这一世界性难题,提出了能够抑制施主补偿作用的复合掺杂新策略,为彻底解决宽禁带半导体的P型掺杂难题指明了方向.以N掺杂ZnO为例,澄清了其P型电导来源,并实现了ZnO的高效电泵同质PN结发光;获得了连续200天稳定的P型ZnO,将ZnO发光器件的持续工作时间从6.8小时提高到97小时,发光二极管器件输出功率达52μW;通过静电场施加技术制备空穴浓度为1018的p型反型层,成功实现了低阈值电泵受激光发射.