纤锌矿结构砷化镓纳米线中类EL2中心深能级缺陷研究

类EL2中心深能级缺陷的存在是引起砷化镓一维纳米光伏器件光电转换性能较低的可能原因之一。同时，与常规方法制备砷化镓薄膜的晶体结构不同，使用金辅助分子束外延技术基于VLS技术制备的砷化镓纳米线是纤锌矿结构，研究纤锌矿结构砷化镓纳米线中类EL2中心深能级缺陷的本性、产生条件及转化规律，不仅具有丰富的物理内涵，而且具有极其重要的应用价值。鉴于以上原因，本项目提出使用光电导谱、深能级瞬态谱、光离化谱对砷化镓纳米线中类EL2深能级缺陷进行研究以获得深能级缺陷的能级位置、同晶格耦合程度等信息，并画出深能级缺陷同载流子相互作用的位形坐标图。在以上工作的基础上，结合材料生长，分析缺陷的微观构型、引入机制、去除方法，从而为砷化镓基一维纳米光伏器件性能的提高打下物理和材料学基础。

我们主要研究具有纤锌矿晶体结构的砷化镓纳米线中体缺陷，特别是可以作为复合中心的深能级缺陷（类EL2中心）的物理性质及其对芯壳结构纳米光伏电池的输出特性影响。通过较系统的光电流谱，光离化谱研究，获得了类EL2中心的光离化能、载流子回复势垒，晶格弛豫能等物理性质。进而，将获得的深能级物理性质带入芯壳结构纳米光伏电池的输出特性计算，结果表明，将纳米光伏电池设计为芯壳结构，可将类EL2深能级中心对光伏电池输出性能的影响降至最低。以上工作期望为随后制备纳米光电器件性能提高奠定物理和材料学基础.