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我院研究生在宽带隙锡酸盐薄膜能带调控研究中取得进展

能带调控是凝聚态物理研究领域重要的研究课题,通过对半导体材料能带的有效调控,使其在透明导电膜、发光二极管和太阳能电池等光电器件上具有广泛的应用。

我院2017级硕士研究生高强在钙钛矿锡酸盐薄膜的能带调控研究上取得一系列重要进展。通过氧空位自掺杂、阳离子掺杂以及应力等手段实现了新型宽带隙半导体锡酸盐薄膜的大范围能带调控。相关研究成果发表在近期的Am.?Chem.?Soc.?和Am. Phys.?Soc.系列期刊上,包括两篇ACS Appl.?Mater.?Inter.(JCR分区:Q1; IF=8.456)和一篇Appl.?Phys.?Lett.(JCR分区:Q2; IF=3.521,NI期刊)。研究者系统地阐述了新型宽带隙半导体锡酸盐SrSnO3和BaSnO3薄膜的能带调控。发现氧空位的存在能够有效地增大SrSnO3薄膜的带隙并且可以诱导SrSnO3薄膜的室温铁磁性;发现并证实了随着Ti原子的逐渐掺入取代,BaSnO3薄膜的带隙呈现非线性变化;发现La,Pb共掺杂的SrSnO3薄膜随着Pb掺杂的增加,其带隙可以大范围的减小,电导率极大地提高。且实验结果通过第一性原理计算得到了很好的验证。该研究对于钙钛矿锡酸盐薄膜在光电器件上的应用提供了重要的基础研究。

该系列研究得到了安徽省高校自然科学基金等项目的资助。

   

? ? ? ?? 钙钛矿锡酸盐薄膜中的氧空位和掺杂对带隙和磁性的影响以及SrSnO3的理论计算模型

??? (文:刘强春图:刘亲壮 / 审核:李素文)

系列成果论文链接(DOI号):

1、https://doi.org/10.1021/acsami.8b08508

2、https://doi.org/10.1063/1.5084778

3、https://doi.org/10.1021/acsami.9b07819