研发宽禁带半导体器件　提升国家核心竞争力

2019-03-15

申德振，1959年生，辽宁省铁岭市人。中国科学院长春光学精密机械与物理研究所副所长，研究员，博士生导师，国家973计划项目首席科学家。现任发光学及应用国家重点实验室主任、中国物理学会发光分会理事长、国家自然科学基金信息学部和数理学部常聘会评专家、《发光学报》主编。主要从事氧化锌（ZnO）基材料制备、掺杂和光电器件研究，针对氧化锌p型掺杂这一国际性的难题，提出了锂氮双受主复合掺杂的思想，并实现了蓝宝石上ZnO同质结LED。在国外发表学术论文400余篇，SCI被引9 000余次，H指数为47。主持完成国家973计划项目、国家自然科学基金重点项目等多项。相关成果获得2008年和2012年吉林省科技进步奖一等奖以及2015年吉林省自然科学奖一等奖。

专家视点

以氮化镓(GaN)、ZnO等为代表的宽禁带半导体材料在短波长发光和激光方面有着重要的应用前景，GaN基材料与器件发展成熟，产业化规模巨大，而ZnO基材料因其激子束缚能高达60 meV，有望用来发展激子型紫外激光器。但是，高铝组分AlGaN材料的紫外发光效率比较低，其主要原因是材料具有大量无辐射复合中心、低的光提取效率和高受主离化能。而对于氧化锌材料来说，高效P型掺杂理论与实验方法亟待突破。因此，宽禁带半导体的发光和激光波长向深紫外波段拓展时面临巨大的挑战，核心科学和技术难题包括：大尺寸、高质量的GaN、AlN、ZnO单晶衬底制备技术；高质量GaN、ZnO基材料的外延核心技术；高Al组分GaAlN和ZnO基材料的自补偿效应的抑制和高效P型掺杂技术；宽禁带半导体的单体点缺陷表征和调控。因此，希望国家加大在宽禁带半导体紫外发光领域的投入，解决该领域的核心科学和技术难题，争取自主研发更多的核心技术，提升我国的国际竞争力。