金刚石宽带隙半导体杂质、缺陷电子性质研究

本项目拟通过硼、氮杂质及其相关缺陷电子性质的研究，探索金刚石宽带隙半导体（1）p型硼掺杂材料导电类型转化性质和机理，（2）非磁性氮元素掺杂材料磁性起源。缺乏有效的n型材料是制约金刚石半导体高性能器件发展的最大障碍之一，硼掺杂金刚石导电类型转化新现象的发现为金刚石材料电子器件的研究开发带来了突破性的机遇，为解决金刚石n型材料的制造问题提供了一条新路径。由非磁性氮离子引入的金刚石室温铁磁新现象的发现，对金刚石材料在医药和信息技术上的应用具有重要意义。因此，通过理论和实验研究金刚石材料中硼和氢及其相关杂质、缺陷的电子性质，揭示硼掺杂金刚石导电类型转换机理和施主态的性质及稳定性；通过氮杂质及其缺陷电子结构的研究探索金刚石非磁性氮掺杂的磁性起源，可以为金刚石半导体新型器件的开发和应用提供依据，对金刚石电子及自旋电子学器件的设计和开发具有实际的科学意义。