基于III族氮化物半导体深紫外发光材料的微盘激光器研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61875187
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    16.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0513.微纳光子学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2019-12-31

项目摘要

III-Nitride semiconductor materials based AlGaN-based ultraviolet laser diodes (UV LD) have great potential in a wide range of applications, such as sterilization and disinfection, polymer curing, biochemical detection, non-line-of-sight communication. Microdisk lasers have various advantages of simple geometry, small volume, low threshold, low power dissipation and easy integration. In this project, we plan to focus on the research of the material epitaxy and device fabrication of III-Nitride deep ultraviolet (DUV) microdisk LD as well as its physical problems. We will start from the epitaxy of the elemental Al-rich Nitride materials, based on which efficient DUV quantum structures will be designed and grown. Much attention and efforts will be paid to the fabrication of the round microdisk with vertical and smooth sidewall, as well as to the fabrication of the free-standing structure. On the basis of the in-depth understanding of the material properties and physical mechanisms, DUV microdisk LD will be developed and be expected to achieve the lasing wavelength below 300nm.
基于氮化物半导体材料的紫外激光器在杀菌消毒、聚合物固化、生化探测、非视距通讯等许多领域具有广阔的应用前景,微盘激光器具有几何图形简单、体积小、阈值低、功耗低、易于集成等优点。本项目以三族氮化物半导体深紫外微盘激光二极管的材料外延和器件研制以及相关物理问题的研究为主要内容,从深紫外微盘激光二极管所需的基础高Al组分氮化物材料外延入手,设计并生长高效深紫外量子结构,重点突破高圆度、侧壁垂直光滑的深紫外微盘结构及支撑结构的制备工艺;通过研究深紫外微盘激光器的材料和物理性质,深入理解相关的物理机制,指导材料和工艺的提升进步,最终研制出氮化物深紫外微盘激光器,实现激射发光波长<300nm。

结项摘要

基于氮化物半导体材料的紫外激光器在杀菌消毒、聚合物固化、生化探测、非视距通讯等许多领域具有广阔的应用前景,微盘激光器具有几何图形简单、体积小、阈值低、功耗低、易于集成等优点。本项目以三族氮化物半导体深紫外微盘激光二极管的材料外延和器件研制以及相关物理问题的研究为主要内容,系统开展了深紫外微盘激光二极管的核心材料、量子结构、微盘工艺等的研究,展了高Al 组分氮化物材料的MOCVD 外延研究,突破掌握了高质量AlN模板材料的MOCVD外延工艺,获得高质量的AlN模板材料,AFM表面粗糙度小于0.2 nm,位错密度降低到10^8 cm^-2量级。在获得高质量材料的基础上,设计并外延制备了基于AlGaN材料的深紫外波段高效量子阱结构,实现内量子效率> 50%。圆满完成了该一年执行期内的既定任务,在此基础上,超额开展了AlGaN基深紫外微盘结构关键制备工艺的研究,获得了高质量的微盘结构。.项目执行期间在高水平期刊(Photonics Research、Optics Express)发表SCI文章两篇,培养研究生4人。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Deep ultraviolet light-emitting diodes with improved performance via nanoporous AlGaN template
通过纳米多孔 AlGaN 模板提高性能的深紫外发光二极管
  • DOI:
    10.1364/oe.27.004917
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Optics Express
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Zhang L.;Guo Y. N.;Yan J. C.;Wu Q. Q.;Wei X. C.;Wang J. X.;Li J. M.
  • 通讯作者:
    Li J. M.
Deep ultraviolet light-emitting diodes based on a well-ordered AlGaN nanorod array
  • DOI:
    10.1364/prj.7.000b66
  • 发表时间:
    2019-09
  • 期刊:
    Photonics Research
  • 影响因子:
    7.6
  • 作者:
    Zhang Liang;Guo Yanan;Yan Jianchang;Wu Qingqing;Lu Yi;Wu Zhuohui;Gu Wen;Wei Xuecheng;Wang Junxi;Li Jinmin
  • 通讯作者:
    Li Jinmin

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其他文献

六方氮化硼成核层减小MOCVD外延生长氮化铝薄膜的应力及裂纹(英文)
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 通讯作者:
    李晋闽
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    李晋闽
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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
    光子学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    李晋闽
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    --
  • 作者:
    王军喜;闫建昌;郭亚楠;张韵;田迎冬;朱邵歆;陈翔;孙莉莉;李晋闽
  • 通讯作者:
    李晋闽

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闫建昌的其他基金

氮化物半导体紫外发光材料与器件
  • 批准号:
  • 批准年份:
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AlGaN基紫外激光二极管研究
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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