中国科学院物理研究所
清洁能源中心  

杜小龙  研究员

历:

男,1966年10月生,现为中国科学院物理所研究员、博士生导师,表面物理国家重点实验室研究组长,清洁能源中心副主任;1992年7月北京师范大学物理系毕业,获硕士学位;1999年2月北京理工大学材料中心毕业获博士学位;1999年9月至2002年7月在日本国立千叶大学光电子技术研究中心从事博士后研究工作,因独创性的氧化锌单晶薄膜制备工艺而荣获2001年度千叶大学Nanohana科研成果奖。主要研究课题为宽禁带半导体ZnO基、GaN基单晶薄膜的制备及其光电子器件的研制。

主要研究方向:

1,分子束外延法氧化锌基单晶薄膜的制备及其能带工程
2,氧化锌基单晶薄膜的p型掺杂及物性研究
3,氧化锌基稀磁半导体薄膜及器件结构的分子束外延生长及物性研究
4,氧化锌基紫外探测器和发光二极管的研制与性能研究

过去的主要工作
及获得的成果:

ZnO是第三代半导体的核心基础材料,因其非常优越的光电性能及其在光电子器件中的巨大应用价值而被誉为“二十一世纪半导体”;2002年回国后带领ZnO团队创建了ZnO半导体实验室,成功地利用等离子体辅助分子束外延技术开展了ZnO基光电子材料与器件的研究工作。在ZnO外延膜的极性选择机理、极性表征以及表面再构等方面的研究获得一系列进展,发展了多种独创的表面/界面工程工艺,在多种衬底上制备出极性可控的氧化锌单晶薄膜,特别是在无极性衬底硅与蓝宝石上制备得到高质量单极性薄膜。在p型掺杂这一关键问题的研究上,首创“Li+Al+N”三元共掺法,得到了高浓度p型薄膜,并在氧化锌LED的研制中获得重大进展,室温下观察到了电致发光现象;研究了极性表面对金属/氧化锌接触特性的影响,获得了良好的肖特基接触制备工艺,并在高性能氧化锌紫外探测器研制中获得进展,为ZnO最后走向应用以及发展中国的ZnO光电子器件奠定了良好的基础。最近四年来,申请氧化锌相关国际、国内专利20项,其中已授权9项,发表ZnO相关SCI论文近四十篇(其中APL七篇),作国际、国内邀请报告十余次。现为Appl. Phys. Lett.L / J. Appl. Phys.、Nanotechnology、J. Nanosci. Nanotechno.、Solid State Communication, 等国际核心学术期刊的审稿人。

目前的研究课题及展望:

在氧化锌材料与器件物理研究上,作为项目负责人目前承担国家自然科学基金重点项目一项、面上项目一项,国家其他重点项目一项、重点项目子课题一项,中科院重要方向性项目子课题一项。作为学术骨干参加973项目一项。
另有两个国家项目已顺利结题。
ZnO项目组的主要任务是开发具有自主知识产权的氧化锌基光电子核心技术体系,从而大力推动我国在该领域的自主创新研究以及相关光电子产业的发展。

培养研究生情况:

目前在读硕博连读生3名。已合作培养博士生5名(其中两名目前在美国、日本做博士后,另外三名在国内研究所及高校工作)、已出站博士后一名(合作培养)。拟每年招收硕博连读生2~4名。

联系电话:

010-82649440 (Lab)? 010-82649035(Office)

传真:

010-82649228

E-mail

xldu@aphy.iphy.ac.cn

 

氧化锌基材料制备与发光二极管研制

氧化锌是第三代半导体的核心基础材料之一,其自由激子结合能高达60meV,特别适合制作高效率发光管。
物理所自2002年起,自筹资金七百余万元,创建了氧化锌宽禁带半导体实验室,在国内率先采用国际主流生长技术(等离子体辅助分子束外延技术)开展了ZnO基光电子材料与器件的研究工作。在核心技术的研发上获得了多项国内领先和国际先进的成果,引起了国内、国际同行的广泛关注与好评。在高质量薄膜制备、P型掺杂、器件工艺、超高纯材料提炼以及专用设备的核心部件研制等方面已申请相关专利13项,在SCI发表论文21片(其中APL5篇),2004年10月应邀在国际最大的氧化锌国际研讨会上作大会报告,引起国际同行的广泛关注;在其他国际、国内学术会议中作邀请报告7次。目前承担国家项目多项,包括国家基金委项目1项、面上项目2项、973子课题1项、科学院重要方向性项目子课题1项、其他重点项目2项。 圆角矩形: 例子1:在蓝宝石上制备高质量锌极性ZnO单晶薄膜    圆角矩形: 例子2:在蓝宝石上制备高质量氧极性ZnO单晶薄膜圆角矩形: v	 已研制出蓝白光LED

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