報告題目：一個應(yīng)用廣泛的新材料系列：稀土元素摻雜氧化物半導(dǎo)體材料——以Sm摻雜TiO2為例
報 告 人：趙新為 東京理科大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師
報告時間：2024/07/15 周一 10:30-11:30
報告地點：蓮花街校區(qū)D204會議室
報告人簡介：
趙新為 教授，博導(dǎo)。東京理科大學(xué)教授，天津市特聘講座教授，東南大學(xué)特聘教授。1982年天津大學(xué)電子工程系半導(dǎo)體物理與器件專業(yè)畢業(yè)，同年作為清華大學(xué)代招國家首批出國研究生，學(xué)習(xí)日語后赴日留學(xué)。1985年獲東京大學(xué)電子工學(xué)碩士學(xué)位，1988年獲東京大學(xué)電子工學(xué)博士學(xué)位?，F(xiàn)任東京理科大學(xué)理學(xué)部物理學(xué)科教授、博導(dǎo)。專業(yè)領(lǐng)域為半導(dǎo)體納米材料與器件、半導(dǎo)體光電、新能源與固態(tài)離子電池。在國際重要期刊上已發(fā)表論文200余篇，著有《低維量子器件物理》等專著。納米硅半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的開拓者之一，多家專業(yè)雜志編委，國際學(xué)會組委。同時擔(dān)任教育部長江學(xué)者評審專家、教育部春暉計劃支援西部活動代表。日本物理學(xué)會、應(yīng)用物理學(xué)會、美國材料學(xué)會，中國物理學(xué)會等會員。
報告簡介：
稀土摻雜氧化物半導(dǎo)體光學(xué)材料環(huán)境負荷低，制備設(shè)備要求相對廉價，并且可以覆蓋整個可見光區(qū)和近紅外光區(qū)，是半導(dǎo)體光電轉(zhuǎn)換材料研究的一個重要領(lǐng)域。在氧化物半導(dǎo)體中，稀土離子通常替代金屬原子，被O配位體包圍形成準穩(wěn)態(tài)的發(fā)光中心，其發(fā)光強度與稀土離子的結(jié)晶對稱性息息相關(guān)。 此項研究選擇Sm作為發(fā)光中心，寬禁帶半導(dǎo)體的TiO2可以作為Sm3+離子發(fā)光的窗口，最大限度的利用Sm離子的發(fā)光。一般來講，Sm摻雜的TiO2（TiO2:Sm）薄膜在室溫下會發(fā)出強烈的紅光和紅外光。本研究通過脈沖激光濺積法和后退火工藝制備了單相銳鈦礦型TiO2：Sm薄膜。可以看到，存在一個清晰的退火溫度窗口，在這個范圍內(nèi)Sm原子的結(jié)晶配位場由O離子6配位變成4+2配位。并且，在此發(fā)光窗口之間，高阻的TiO2的電子濃度提高了2個數(shù)量級，形成一個室溫下可進行電注入的n型半導(dǎo)體材料。我們利用700oC的最佳退火溫度，制備了n+-ITO/TiO2：Sm/p-NiO/p+-Si異質(zhì)結(jié)LED，可以在室溫和較低閾值下工作。TiO2:Sm材料還具有室溫鐵磁特性和光催化性能。我們制備了海膽型TiO2粉末，它比其它結(jié)構(gòu)具有更好的光催化特性。TiO2:Sm還是一種在高溫區(qū)域中的良好熱電材料。
歡迎廣大師生參加。
物理學(xué)院
2024年7月12日
