晶面调控砷化镓纳米线的原位掺杂与输运特性研究

项目名称： 晶面调控砷化镓纳米线的原位掺杂与输运特性研究

项目编号： No.11404309

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 舒海波

作者单位： 中国计量学院

项目金额： 28万元

中文摘要： 砷化镓纳米线是发展下一代光电子器件的重要候选材料，控制砷化镓纳米线的掺杂是实现其在光电器件上应用的关键技术之一。然而受表面和量子限制效应等因素的影响，砷化镓纳米线的掺杂效率远低于它们的薄膜和体材料，极大地制约它们在光电器件上的应用。本项目拟采用第一性原理和非平衡格林函数方法，结合过渡态和晶体生长理论，以实现砷化镓纳米线的高效率掺杂为目标，深入研究晶面调控砷化镓纳米线原位掺杂的微观机理及其输运特性。通过不同构型生长能垒的计算，建立适应砷化镓纳米线生长的成核动力学模型，获得晶面的形成机理及控制方案；调查不同杂质在纳米线各晶面上扩散、结合及杂质补偿效应对掺杂的影响，揭示晶面对杂质在纳米线中的分布、稳定性和电学活性的影响机制，对不同晶面上的掺杂效率作出评价；进而通过掺杂纳米线电子结构和输运性质的计算，总结出适合砷化镓纳米线p型和n型掺杂的晶面规律，为砷化镓纳米线原位掺杂工艺提供理论基础和解决方案。

中文关键词： 纳米线；掺杂；晶体生长；电子结构；第一性原理计算

英文摘要： GaAs nanowires are an important candidate material for developing the next generation optoelectronic devices, and the doping control of GaAs nanowires is a key technology for their applications. However, the doping efficiency of GaAs nanowires is far lowe

英文关键词： nanowire；doping；crystal growth；electronic structure；first-principles calculation