无浸润层的氮化铟镓量子点生长机理和物性研究

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基本信息

  • 批准号：
    51002085
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    汪莱
  • 依托单位：
    清华大学
  • 学科分类：
    E0207.无机非金属半导体与信息功能材料
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

InGaN量子点材料在能源、信息等领域具有很重要的应用价值，是氮化物材料的重要发展方向，也是目前国内外半导体光电材料研究的热点。目前，InGaN量子点材料主要依靠S-K模式进行自组装生长，这种方式得到的量子点材料含有浸润层结构。浸润层和量子点的耦合使量子点无法表现出纯粹的零维系统特性，限制了量子点器件的性能。本项目拟利用金属有机化学气相沉积和分子束外延两种技术，采用基于In、Ga原子表面自迁移的方案，生长无浸润层的InGaN量子点材料，并对其材料特性和发光特性进行研究。通过本研究拟解决InGaN量子点材料生长中的应力释放机理和控制，以及无浸润层InGaN量子点材料中的载流子输运和复合机理等关键科学问题，实现对不同In组分和量子点密度的无浸润层InGaN量子点材料的可控生长，为高性能量子点光电器件的研制奠定基础。

结项摘要

经过三年的研究，本课题在InGaN量子点材料生长方法、生长机理、发光物性评测和器件应用等方面取得了一系列的进展，制备出形状尺寸合适、密度和发光波长可控的InGaN量子点材料并实现了电致发光。发表学术论文20篇，其中SCI期刊论文17篇。申请发明专利9项，授权4项，课题负责人获得了2011年国家科技进步二等奖，圆满完成预期研究任务。主要学术成果包括：.（1）.阐明了GaN上外延InGaN的应力释放机制，计算了InGaN的临界厚度，从理论上指明了制备InGaN量子点面临的挑战。.（2）.发展了交替通断III族源和V族源的方法，制备了发光波长为364-383 nm的低In组分（In组分约4%）InGaN量子点，光学特性表明其不含浸润层。.（3）.利用生长中断方法制备出绿光、红光高In组分InGaN量子点，突破了多层量子点生长的关键技术，实现了以多层InGaN量子点为有源区的绿光和红光LED电致发光。LED的波长随电流的变化量和同波段半极性面量子阱LED的相当，展示了量子点减小应力抑制极化效应的潜力。

项目成果

期刊论文数量（25）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（2）
专利数量（0）
Green and Red Light-Emitting Diodes Based on Multilayer InGaN/GaN Dots Grown by Growth Interruption Method
基于中断生长法生长的多层InGaN/GaN点的绿光和红光发光二极管
  • DOI：
    10.7567/jjap.52.08jg13
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Japanese Journal of Applied Physics
  • 影响因子：
    1.5
  • 作者：
    Lv; Wenbin;Wang; Lai;Wang; Jiaxing;Xing; Yuchen;Zheng; Jiyuan;Yang; Di;Hao; Zhibiao;Luo; Yi
  • 通讯作者：
    Yi
分子束外延生长InGaN/AlN量子点的组分研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子：
    1
  • 作者：
    胡懿彬;郝智彪;胡健楠;钮浪;汪莱;罗毅
  • 通讯作者：
    罗毅
铝插入层对硅基AlN外延特性的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    半导体光电
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    胡懿彬;郝智彪;胡健楠;钮浪;汪莱;罗毅
  • 通讯作者：
    罗毅
Studies on the composition of InGaN/AlN quantum dots grown by molecular beam epitaxy
分子束外延生长InGaN/AlN量子点的成分研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子：
    1
  • 作者：
    Hu Yi-Bin;Hao Zhi-Biao;Hu Jian-Nan;Niu Lang;Wang Lai;Luo Yi
  • 通讯作者：
    Luo Yi
Growth Behavior of High-Indium-Composition InGaN Quantum Dots Using Growth Interruption Method
采用生长中断法的高铟成分 InGaN 量子点的生长行为
  • DOI：
    10.1143/jjap.50.065601
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Japanese Journal of Applied Physics
  • 影响因子：
    1.5
  • 作者：
    Zhao; Wei;Wang; Lai;Lv; Wenbin;Wang; Lei;Wang; Jiaxing;Hao; Zhibiao;Luo; Yi
  • 通讯作者：
    Yi

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其他文献

铝插入层对硅基AlN外延特性的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    半导体光电
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    胡健楠;钮浪;汪莱;罗毅
  • 通讯作者：
    罗毅
分子束外延生长InGaN/AlN 量子点的组分研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    《物理学报》
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    胡健楠;钮浪;汪莱;罗毅
  • 通讯作者：
    罗毅
Growth and characterizationof phosphor-free white light-emitting diodes based on InGaN blue quantum wellsand green–yellow quantum dots
基于InGaN蓝色量子阱和绿黄色量子点的无荧光粉白光发光二极管的生长和表征
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Superlattices and Microstructures
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    汪莱;吕文彬;郝智彪;罗毅
  • 通讯作者：
    罗毅
Metal-organic-vapor phaseepitaxy of InGaN quantum dots and their applications in light-emitting diodes
InGaN量子点金属有机气相外延及其在发光二极管中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Chinese Physics B
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    汪莱;杨迪;郝智彪;罗毅
  • 通讯作者：
    罗毅
Effects of SiN x on two-dimensional electron gas and current collapse of AlGaN/GaN high electron mobility transistors
SiN x 对 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管二维电子气和电流崩塌的影响
  • DOI：
    10.1088/1674-1056/19/1/017306
  • 发表时间：
    2010-01-15
  • 期刊：
    Chinese Physics B
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    任凡;郝智彪;王磊;汪莱;李洪涛;罗毅
  • 通讯作者：
    罗毅

其他文献

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相似海外基金

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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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