[00048034]ZnOp型掺杂与室温电致发光研究

　　直接宽带隙半导体ZnO是一种优良潜质的短波长光电子材料，它在紫外、紫蓝光波段的发光二极管(LED)和激光器(LD)等方面具有重要应用前景。要实现应用，必须解决材料质量、p型掺杂及电致发光等重要科学问题。在国家"973"计划、国家自然科学基金重点项目等资助下，国际上较早开展ZnO的p型掺杂研究并得到实现,先后共发明了4种主要p型掺杂方法,建立了若干个理论模型阐述了其掺杂机理，制备出了质量良好的p型ZnO和同质pn结，实现了室温电致发光,在该领域作出多项重要创新成果。主要成果如下： 　　(1)首先提出了N替代－H钝化的p型掺杂方法，发现了非平衡态掺杂机制可解决ZnO中N固溶度低的国际难题，首次用磁控溅射N掺杂法制备出p型ZnO；首创了Al-N共掺杂、NO-N2O混合源掺杂和金属Li、Na掺杂方法等，研制出具有国际先进水平的p型ZnO。建立了"N、H共激活"等理论模型，阐明了p型掺杂机理。Li－N双受主稳定p型共掺杂研究取得重要进展。研究中形成了30余项发明专利，已授权20余项，拥有一系列核心技术专利，保护了我国在ZnO光电器件应用方面的知识产权，并成为国际主流的p型掺杂方法之一。 　　(2)国际上第一个由MOCVD方法结合N掺杂技术研制出同质ZnOpn结和LED原型器件，成功实现了室温电致发光，为我国ZnO光电器件应用奠定了基础。 　　本室ZnOp型掺杂及机理研究成果具有原创性，MOCVD同质外延ZnOpn结室温电致发光研究取得突破。 　　本室ZnO研究工作得到同行广泛关注和认同，被国际ZnO研究权威推荐在美国2006MRS的首次ZnO专题会议上作特邀报告。在15个国际学术会议和国际ZnO专题大会上作了邀请报告13次，大会报告15次，在国际上产生了很大影响。 　　本方向共发表论文200篇，被SCI收录论文120余篇，影响因子大于1.5的材料领域顶级国际期刊论文80篇,其中材料物理领域国际公认权威期刊、影响因子大于4.0APL16篇、JPCB5篇，论文被他引800多次，其中SCI他引400余次。已授权国家发明专利16项。“ZnO基材料生长、p型掺杂及室温电致发光基础研究”成果获2006年浙江省科学技术（自然类）一等奖、2007年国家自然科学二等奖。