新型光电器件中的压电电子学效应

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论文

不转让

基于纳米压电效应的超高分辨率电子皮肤研制

地方基金

与院校合作

压电效应广泛应用于机电传感、激励和机械能的采集。传统的压电材料如锆钛酸铅是绝缘体，在电子学和光电子学中应用很少；而在光电领域应用较多的纤锌矿半导体压电材料由于压电系数相对较小，在传统的压电传感器和能量采集中研究较少。所以，关于压电材料中载流子受应变引入的极化电荷的影响研究长期以来一直被忽视。 压电光电子学是当纤锌矿压电半导体材料受到外加应力时，由于晶体中离子的极化产生的极化电荷可以有效改变金属-半导体的界面势垒和p-n结处能带结构并进而有效地调节和控制界面或结区的载流子输运、输运、分离或复合，进而调控LED、太阳能电池等光电器件的性能。 压电光电子学的研究是以力-光-电耦合效应为基础，利用应变引起的界面极化电荷调制界面处能带结构并进而调节界面或结区的载流子输运过程的物理效应，在第三代半导体材料及器件、人机界面、主动式传感等领域有广阔的应用前景。构建高性能光电转换器件为目标，以低维压电半导体为载体，从材料的界面和能带设计、可控制备出发，构筑了多种纳米光电转换器件，探索了压电光电子效应对其器件性能的调制机制。发展了应变调控光电探测器、光伏器件及纳米LED器件性能的方法发，解决了纳米氧化锌LED内效率低的难题，创新性利用LED光强随应力变化实现2微米超高分辨率可视化柔性应力传感与成像，在智能电子皮肤等方面取得了重要进展。 。