我国在国际上首次实现蓝宝石衬底氧化锌二极管室温电致发光

   本报讯 由中科院长春光机所、厦门大学共同承担的国家自然科学基金委员会重点项目“氧化锌基单晶薄膜材料、物性及器件研究”，日前正式通过了国家自然科学基金委信息科学部专家组的中期检查验收。该项目在国内率先获得了氧化锌同质结的电致发光，并且在国际上首次实现了蓝宝石衬底生长的氧化锌二极管室温电致发光，为今后氧化锌蓝紫外发光和激光二极管的发展奠定了实验基础。

    据该项目负责人长春光机所研究员申德振介绍，由于短波长激光器对提高光通信的带宽、光信息的存储密度和读取速度具有重要意义，并且在半导体白光照明、医学及生物等高科技领域具有广泛用途，所以氧化锌的研究引起了全世界科学家的高度重视。自1996年我国香港科学家首次报道了氧化锌薄膜室温下的近紫外光泵浦受激光发射以来，国际上氧化锌的研究虽然取得了一些进展，但由于强的自补偿效应，高质量p型氧化锌的制备成为阻碍氧化锌发展的一个难题。直到2004年，日本的研究组才在铝镁酸钪衬底上获得了氧化锌同质pn结的电致发光。

    承担该项目的科研人员经过两年的刻苦攻关，在一些关键问题上获得了突破。包括采用分子束方法，通过优化生长工艺，制备出了高质量氧化锌单晶薄膜，并观测到了强的自由激子发光。在此基础上，采用不同的气源，通过原位调节反应粒子种类，在蓝宝石衬底上成功制备出了氮掺杂的p型氧化锌薄膜，进而获得氧化锌同质pn结。该工作已经在国际著名杂志Appl.phys.Lett.（《应用物理快报》）上发表。