宽带隙氧化物半导体材料中晶格无序化对能带的影响

项目名称： 宽带隙氧化物半导体材料中晶格无序化对能带的影响

项目编号： No.11174273

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 刘雷

作者单位： 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

项目金额： 60万元

中文摘要： 能带工程,是实现半导体材料光电子器件功能先进化和高效化的关键，是氧化物半导体材料研究中具有共性的关键前沿科学问题。利用表面晶格无序化进行能带调节很可能是一种对氧化物宽带隙半导体材料通用有效的能带工程手段，对增加半导体材料的太阳光全谱吸收能力和光催化效率尤为有利。本课题将系统研究这一新方案的能带调节规律，确定表面晶格无序化对氧化物半导体材料能带调节的作用范围，拓展氧化物宽带隙半导体材料在太阳能能量转化和光电子器件方面的应用。理论上，运用第一性原理计算确定晶格无序化对相应半导体材料的能带结构的作用，模拟氢化及氧离子在晶格无序化中的作用及对能带结构的影响，建立能带工程理论模型并确定相关参数，指导相关实验；实验上，运用溶剂热法合成宽带隙氧化物纳米材料，通过高压氢化及氧离子注入实现二氧化钛和氧化锌等纳米材料的表面晶格无序化，结合理论分析优化表面晶格无序化的调控，获得高效光催化氧化物半导体纳米材料。

中文关键词： 半导体能带工程；光电转化；电泵发光；二氧化钛；氧化锌

英文摘要：

英文关键词： Energy-band engineering of Semiconductors；Photoelectric conversion；Electrically Pumped Luminescence；TiO2；ZnO