基本內(nèi)容
許小亮,男,1960年2月出生 1983年7月畢業(yè)于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代物理系
1999年4月在香港大學(xué)獲得博士學(xué)位
1999年6月-2001年9月在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)讀博士后
1999年5月-2005年11月,任中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)副教授
2005年12月至今,任中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授
許小亮教授自1989年起即開始從事固體中陰極射線熒光(CL)和光致熒光(PL)的研究。1991-1993年間,獲國家自然科學(xué)基金的資助,主持半導(dǎo)體及其氧化物的光學(xué)躍遷的研究, 1994年赴香港大學(xué)后,亦繼續(xù)從事這方面的研究,從96年起開始從事III-V族半導(dǎo)體GaN發(fā)光薄膜和InP的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)的研究。
自1999年開始從事ZnO薄膜受激發(fā)射的研究,在n型Si襯底上用射頻濺射法生長出ZnO同質(zhì)p-n結(jié), 其光學(xué)、電學(xué)特性優(yōu)于日本研究人員用直流濺射法在n-Si生長的ZnO p-n同質(zhì)結(jié)以及美國研究人員在GaAs上用熱擴(kuò)散法生長的ZnO p-n同質(zhì)結(jié)。
2002-2005年,參加863項(xiàng)目“新型近場光存儲(chǔ)材料和器件”的預(yù)研究,在不同襯底上生長適用于近場光存儲(chǔ)納米金屬或納米半導(dǎo)體顆粒薄膜與自組裝量子點(diǎn),解決了控制納米顆粒尺度大小的課題。此對(duì)于目前進(jìn)行的近場增強(qiáng)效應(yīng)和高疏水性防護(hù)薄膜研究的實(shí)際意義在于不同尺度的納米金屬顆粒的生長的可控性已基本得到了解決,利用金屬量子點(diǎn)作為催化劑生長Cassie空間結(jié)構(gòu)在望。
1999年以來在GaN和ZnO等理論、實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域已發(fā)表文章40余篇,參與國家及省部級(jí)基金項(xiàng)目10余項(xiàng),其中7項(xiàng)為負(fù)責(zé)人。主持的“Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體的電學(xué)輸運(yùn)和發(fā)光特性研究” 和“半導(dǎo)體光電功能材料InP,GaN和ZnO的研究” 分別于2003和2004年通過省級(jí)鑒定,鑒定意見為:“在理論和基礎(chǔ)應(yīng)用方面已達(dá)國際先進(jìn)水平”,獲2003年度安徽省高等學(xué)校優(yōu)秀科技成果一等獎(jiǎng)和2004年度安徽省科學(xué)技術(shù)(自然科學(xué))二等獎(jiǎng)。個(gè)人已發(fā)表論文論著83篇,其中SCI、EI收錄論文48篇,SCI論文平均每篇影響因子為2.34; 1999年來發(fā)表的SCI論文被引用63篇次;課題組1998-2003發(fā)表SCI,EI收錄的論文44篇,被引用120篇次,其中他引87次。
課題組從1999年就開始了納米氧化鋅、氧化硅等薄膜的電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)以及結(jié)構(gòu)特性的研究,已經(jīng)掌握了多種在實(shí)驗(yàn)室生長納米氧化鋅薄膜的方法,如:直流磁控濺射、射頻磁控濺射等物理成膜方法以及電泳法、溶膠-凝膠法、電沉積等化學(xué)液相成膜方法?傻玫骄哂懈叩淖贤夂涂梢姽馔高^率(大于90%)和較強(qiáng)的附著性能的薄膜,并有一定的自清潔和防風(fēng)化的性能。并具備了一定的前期研究基礎(chǔ)和基金資助(安徽省人才開發(fā)基金和安徽省科技創(chuàng)新基金)。具有較強(qiáng)的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。鑒于以上理由,利用我們數(shù)年來在納米氧化鋅薄膜制備的研究成果,計(jì)劃在3年內(nèi),將制備薄膜技術(shù)實(shí)現(xiàn)由基礎(chǔ)研究階段向工業(yè)化生產(chǎn)階段的過渡;在大型玻璃建材的制備過程中,采用納米氧化鋅基、氧化鈦基復(fù)合防護(hù)薄膜技術(shù),以增強(qiáng)建材的自清潔、抗風(fēng)化及耐磨能力,同時(shí)達(dá)到降低成本、進(jìn)一步推廣應(yīng)用的目的。
最主要?jiǎng)?chuàng)見及貢獻(xiàn):
(1) 對(duì)GaN生長動(dòng)力學(xué)、生長環(huán)境以及缺陷形成機(jī)理的做了比較充分的分析,指出原生GaN薄膜中最可能出現(xiàn)的缺陷與雜質(zhì)以及這些缺陷與雜質(zhì)對(duì)發(fā)光的影響。在此基礎(chǔ)上,通過對(duì)GaN/藍(lán)寶石系統(tǒng)的縱深剖面元素分布的研究,以及對(duì)GaN薄膜的溫度霍爾效應(yīng)的研究,確立了GaN/藍(lán)寶石系統(tǒng)界面n+簡并薄層的存在和成因、該薄層對(duì)GaN薄膜電學(xué)輸運(yùn)特性的影響,以及整個(gè)系統(tǒng)中沿深度分布的補(bǔ)償機(jī)理。首次用“雙施主雜質(zhì)能帶”的概念解釋低溫下的載流子飽和特性。這一研究確立了用常規(guī)工藝生長的GaN器件的電學(xué)輸運(yùn)機(jī)制的弱點(diǎn)來自于界面簡并層,薄膜生長及熱處理時(shí)的高溫所導(dǎo)致的原子擴(kuò)散正是簡并層的成因。結(jié)果在APL 和JAP發(fā)表。
(2) 用光增強(qiáng)電流譜(PSCS)測量Al+的注入產(chǎn)生的高阻GaN薄膜中的深能級(jí)。Al的注入,在n型GaN中形成了一個(gè)“準(zhǔn)深能級(jí)帶”,反映在低溫PL譜上則是帶邊及2.2eV黃色熒光的消失。采用一定條件下的退火,使準(zhǔn)深能級(jí)帶“縮”為幾個(gè)獨(dú)立的深電子陷阱。黃色熒光也得到一定恢復(fù)。此研究有助于了解離子注入對(duì)GaN發(fā)光產(chǎn)生的影響。PSCS的設(shè)計(jì)為首次發(fā)表,它適用于一切用現(xiàn)有方法(包括ODLTS)不能測量的高阻樣品中的深陷阱能級(jí)。結(jié)果在TSF發(fā)表。
(3) 首次用射頻濺射法,在反應(yīng)室中通以過量氧與純鋅反應(yīng),在n型Si襯底上生長出p型ZnO薄膜。p-ZnO的反型率、發(fā)光特性和p-ZnO/ n-Si異質(zhì)結(jié)特性均優(yōu)于日本研究人員用直流濺射法生長的p-ZnO/ n-Si異質(zhì)結(jié)。首次在n型Si襯底上用射頻濺射法生長出ZnO同質(zhì)p-n結(jié), 其光學(xué)、電學(xué)特性優(yōu)于日本研究人員用直流濺射法在n-Si生長的ZnO p-n同質(zhì)結(jié)以及美國研究人員在GaAs上用熱擴(kuò)散法生長的ZnO p-n同質(zhì)結(jié)。具體結(jié)果投APL和JCG。
(4) 由于在工藝和價(jià)格上的優(yōu)勢,在Si和含Si襯底上用濺射法生長ZnO薄膜已在發(fā)光器件上得到了普遍應(yīng)用,但現(xiàn)有的濺射法需與高溫退火相配合,方能得到取向較好的薄膜。研究發(fā)現(xiàn)退火伴隨著三元化合物晶體硅酸鋅以及非晶態(tài)二氧化硅的產(chǎn)生,它們是520nm綠色熒光以及450nm藍(lán)色熒光的主要來源。由此建議改進(jìn)傳統(tǒng)的濺射方式由目前通用的固相沉積加前置熱絲變?yōu)闅庀喑练e,則可以避免高溫產(chǎn)生新的化合物對(duì)器件性能帶來的危害,有益于生長突變型同質(zhì)p-n結(jié)或異質(zhì)結(jié)。結(jié)果已在CPL發(fā)表。
(5) 參加863項(xiàng)目“新型近場光存儲(chǔ)材料和器件”的預(yù)研究,在不同襯底上生長適用于近場光存儲(chǔ)納米金屬或納米半導(dǎo)體顆粒薄膜與自組裝量子點(diǎn),解決了控制納米顆粒尺度大小的難題。物理研究正在進(jìn)行之中。這項(xiàng)研究不僅對(duì)近場光存儲(chǔ)材料和器件的研究有實(shí)際意義,而且在制備的近場超分辨結(jié)構(gòu)上生長和表征納米量級(jí)光電功能材料或器件陣列研究方面有著誘人的應(yīng)用前景。