信息科学部四处--有序可控硅基量子结构的构筑原理与光电子特性研究取得重要成果

日期 2004-04-20　来源：　作者：信息科学部何杰　【大中小】　【打印】　【关闭】

　　有序可控硅基量子结构的构筑原理与光电子特性研究取得重要成果　　研究应用于新一代纳电子和光电子集成的纳米硅（nc-Si）量子点结构是当前该领域中的重大研究课题，掀起了世界范围的研究热潮。但nc-Si量子点能够真正被工业界采用，必须达到尺寸可控、分布有序、表面钝化且与当前Si微电子工艺相兼容。因此，各发达国家都纷纷投入巨资，支持研究有序、可控硅基量子结构的构筑原理、关键技术、量子特性及纳光电子器件的应用。　　针对上述技术挑战，我国南京大学陈坤基、徐骏、黄信凡、冯端、李伟等人在国家自然科学基金十几年来长期和多个项目的持续资助下，围绕纳米硅量子点的制备和光电子特性的研究方向，经过十多年的努力，从量子点的构筑原理、关键技术突破、光电子特性的揭示到纳米光电子原型器件的展示等方面取得了一系列的创新成果，其成果《有序可控硅基量子结构的构筑原理与光电子特性》获2003年度国家自然科学二等奖。他们在三方面取得了创新性的成果：提出并建立了新的量子点构筑原理和理论模型，被国际上称为“由多量子阱结构中超薄Si层制备nc-Si量子点的新途径”，增添了在绝缘衬底上形成有序量子点结构的新模式。创立了三维纳米量子点结构图形化的新方法，比国际同类工作要早3-4年，现已成为国际上制备有序量子点结构的主要技术之一。首次从实验上证实了nc-Si晶粒尺寸变化导致的量子效应和库仑阻塞效应，展示了室温下nc-Si电致发光和电荷存储原型器件。　　相关科研成果在国际SCI学术刊物上发表论文55篇（包括10篇APL和1篇PRB），二次获得国际学术会议最佳论文奖，获国家授权发明专利1项，获得了国内外同行的高度评价，被美国哈佛大学、国家标准技术研究所，英国剑桥大学，日本东京工业大学等几十个国家的大学和研究所在105篇SCI论文中引用135次，并已引起日本东芝、日立等大公司关注。　　该项目的研究思想、构筑原理及关键技术具有原创性和自主知识产权。附：他们获得国家自然科学基金资助的项目名称、编和经费国家自然科学基金面上项目（69676008）：“硅单电子量子点晶体管研究”（12万）国家自然科学基金面上项目（19674028）：“自组装半导体三维量子点超晶格研究”（11万）国家自然科学基金面上项目（69876019）：“应用于纳米器件的微区定域硅量子点制备和光电特性研究”（12万）国家自然科学基金重大项目（69890225）：“纳米电子学基础研究”子课题（30万）国家自然科学基金面上项目（60071019）：“纳米硅存储器与单电子效应”（17万）　 (稿件提供信息科学部四处何杰)