博文
专家视点 l 夏建白院士：超宽禁带半导体高效p型掺杂
|
超宽禁带半导体（UWBG）具有宽带隙、击穿电压高、化学稳定性好和热稳定性好等优点。然而大多数UWBG半导体都存在严重的掺杂不对称问题，即它们可以很容易地掺杂p型或n型，但不能同时实现两种掺杂。影响掺杂极限的主要因素有三个：（1）高生成焓导致掺杂剂的溶解度有限；(2）掺杂能级深导致的高激活能；以及（3）缺陷或复合物的存在产生严重的自补偿。随着材料生长技术的迅速发展，低溶解度和自补偿问题得到了很大的改善。然而，高激活能问题是由宿主材料和掺杂剂的自身物理性质决定的，如何降低激活能仍然是重大挑战。
中国科学院半导体所夏建白院士在最新出版的《半导体学报》2021年第6期上发表题为《Efficient p-type doping in ultra-wide band-gap nitrides using non-equilibrium doping method》的评论短文。中国科学院长春光学精密机械与物理研究所黎大兵研究员课题组和中国科学院半导体所邓惠雄研究员课题组合作，提出了一种基于量子工程的非平衡掺杂方法，并成功应用于高Al组分AlxGa1-xN的p型掺杂。首先，通过第一性原理分析，揭示了该方法的物理机制，然后对这一掺杂方案进行了系统实验研究和器件验证。他们通过非平衡掺杂技术将GaN量子点（QDs）嵌入AlxGa1-xN合金中，引入了局域高能级VBM，镁在界面附近。由于GaN量子点与AlxGa1-xN之间存在VBM带阶，激发电子从GaN的VBM跃迁到受主能级，激活能明显降低。本研究不仅可以提高超宽禁带氮化物光电器件的量子效率，而且为实现超宽禁带材料的高效掺杂提供了新的解决方案。
点击阅读夏建白院士文章：
Efficient p-type doping in ultra-wide band-gap nitrides using non-equilibrium doping method
Jianbai Xia
J. Semicond. 2021, 42(6): 060402
doi: 10.1088/1674-4926/42/6/060402
作者简介
夏建白，中科院半导体研究所研究员，院士，半导体物理学家。 1939年7月5日生于上海，籍贯江苏苏州。中国科学院半导体研究所研究员。1956年上海市西中学毕业，1962年北京大学物理系毕业，1965年该校研究生毕业（导师：黄昆），后留校任助教。1970年调四川乐山西南物理研究院从事等离子体物理和受控热核反应研究，1978年起中国科学院半导体研究所工作。从1978年起从事半导体和半导体超晶格、微结构理论研究。获1993年、2004年和2009年国家自然科学二等奖，1989年和1998年中国科学院自然科学一等奖，2005年何梁何利科学与技术进步奖。主要代表作有《半导体超晶格物理》、《现代半导体物理》、和《半导体自旋电子学》等。其中《半导体超晶格物理》获得1997年国家图书奖提名奖、全国优秀科技图书一等奖；《现代半导体物理》获得2001年全国优秀科技图书三等奖。2001年当选中国科学院信息科学技术部院士，2003年当选为第10届全国政协委员。
https://blog.sciencenet.cn/blog-3406013-1295765.html
上一篇：专家视点 l 美国杜兰大学陆欣博士：单层绝缘体的“舒勃尼科夫-德哈斯振荡”
下一篇：中国半导体十大研究进展候选推荐（2021-008）———狄拉克半金属能带优化的太赫兹探测器
