PDF《谭明乾分析化学/材料学_谭明乾》

10 年来,以氮化镓(GaN)为代 表的宽禁带半导体材料,是继以半导体硅(Si)为代表的第一代半导体材料和以 砷化镓(GaAs)为代表的第二代半导体材料之后,迅速发展起来的新型半导体材 料.GaN 基半导体材料具有宽带隙(3.4eV)、高热导率、耐高电压、耐高温、抗 腐蚀、抗辐射等突出优点,特别适合制作高频、高温、激光器和发光二极管.GaN 器件研究是目前全球半导体研究的前沿和热点,是各国竞相占领的战略高技术制 高点. 稀土金属元素对改善和提高氮化镓半导体材料的作用越来越受到国际上研究 者的关注.掺杂 Tm3+ 、Er3+ 、Eu3+ 的氮化镓材料分别可以发出蓝色、绿色和红色 的光,而掺杂 Nd3+ 、Eu3+ 的氮化镓薄层材料可以发出近红外光.目前大部分的研 究工作主要集中在稀土掺杂氮化镓薄层材料的研究上,即以蓝宝石(Sapphire) 、

5 硅和氮化硅作为基质,利用传统的金属有机物气相沉积法或分子束外延生长等方 法在高温高压下制备而成.其主要的缺点是昂贵的成本、较差的机械加工性能、 不能根据要求加工成所需要的形状.而研制可以发光的纳米材料,就可以用高速 旋转镀膜的方法在导电高分子基质上很容易地制成所需要的尺寸和形状,有效地 降低成本. 在加拿大研究工作期间,我先后制备了稀土铕掺杂氮化镓纳米晶体材料、二 氧化硅担载氮化铟纳米材料和镁掺杂氮化镓纳米晶体材料,并成功地将这些纳米 材料制备成平面电子发光器件,研究了这些纳米稀土材料的光致发光和电致发光 的性能,首次发现在较低电压下(........