项目名称：用于人工光合作用的氮化镓光电化学器件研究

项目所用技术简介：

(1) 以氮化镓为代表的三族氮化物半导体作为“第三代半导体材料”，是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料。本征氮化镓材料性能直接影响氮化镓器件的特性。而本征氮化镓制备过程中，氮源（NH₃）的杂质种类与含量对其性能有非常重要的影响。本研究旨在研究杂质种类与含量对材料结构及光电特性的影响，进一步改进材料性能。

(2) 将氮化镓材料应用于发光二极管的制备，其具有可见光区全谱响应范围，是制备高效率、高显色性的RGB三基色LEDs的优选材料。本研究旨在针对氮化物发光二极管长波长范围量子效率低，单色性差等问题，对量子阱结构进行优化，旨在改进长波长范围的发光特性。

关键技术：

（1）高结晶质量的本征氮化镓外延材料的制备

•     选择高纯度的氮源气体。

•     减少氮源气体中CO、CO₂和H₂O等杂质含量，尤其是CO₂的杂质浓度，有利于获得高结晶质量、高电阻率的优质氮化镓外延材料，为更高性能器件的制备奠定了基础。

（2）氮化镓基发光二极管量子阱结构优化

•     阻挡层成分调制，改善晶格失配的情况。

•     通过调整量子阱制备条件（氮源供给速度、TMIn和TMGa的流量和III/V供给方式等），降低阱的生长速度。

论文：

1、Yaxin Wang, Kazuhiro Ohkawa, Effect of H,O intentionallydoping on photoelectric properties in MOVPE-growth GaN layers, AOPC 2017:Optoelectronics and Micro/Nano-optics, 1046012 (2017).

2、Y. Wang, R. Shimma, T. Yamamoto, H. Hayashi, K.Shiohama, K. Kurihara, R. Hasegawa, K. Ohkawa,The effect of plane orientationon indium incorporation into InGaN/GaN quantum wells fabricated by MOVPE, Journal of Crystal Growth, 416, 164-168 (2015).

3、Y. Wang, T. Teramoto, K. Ohkawa, Effects of intentionaloxygen and carbon doping in MOVPE-grown GaN layers on photoelectric Properties,Physica Status Solidi B, 252, 1116-1120 (2015).

4、Chen, Guifeng; Li, Yuan; Zhang, Hui; Wang, Yaxin; Xie,Luxiao; Guo, Tianyu; Xie, Xinjian; Tao, Junguang; Liu, Guodong, Improvedability of Artificial Photosynthesis by using InGaN/AlGaN/ GaN electrode,APEX-102695.R1, 2019.