11半导体功能量子结构相关基础问题重大项目指南

“半导体功能量子结构相关基础问题”

重大项目指南

半导体功能量子结构及器件是《国家中长期科学与技术发展规划纲要（2006-2020年）》中重点发展的科学技术领域。随着半导体量子结构研究的深入，对其中所蕴含的新科学规律、新功能协同、新器件原理的研究日益受到重视，尤其在半导体量子结构能带工程手段的拓展、新信息载体技术的探索与研究、电子内禀特性的全面利用、半导体量子结构的功能协同及器件实现、新型半导体量子结构等方面得到集中体现。半导体功能量子结构正在日益成为信息技术领域的核心技术和前沿课题。

本项目鼓励国内在半导体功能量子结构基本理论和实验研究方面具有优势的研究所和大学联合申请，共同开展半导体功能量子结构基础理论与技术的创新研究。

一、科学目标

研究半导体功能量子结构的新规律、新效应，特别是研究半导体量子结构的功能与结构的依赖关系和变化规律，发展新结构，实现新功能，研制新器件，创造新的核心知识产权；促进学科交叉、融合和相互渗透，提高我国在半导体功能量子结构设计、性能预测、制备和新型器件研发方面的创新能力，带动相关学科和技术发展，为下一代半导体照明技术、紫外探测技术、太赫兹技术等的发展奠定科学基础；通过系统研究训练，培养一大批高层次专业人才，立足长远建立一支高水平研究队伍。

二、研究内容

（一）宽禁带半导体极化诱导能带调控原理及器件应用。 研究宽禁带半导体的极化性质和变化规律，极化的新型表征方法，极化对半导体功能量子结构能带的调控原理和方法，研究发展基于极化调控的新型器件，突破高发光效率、高偏振度LED和高选择性、高响应度紫外探测器件的设计原理和制备技术。

（二）高居里温度自旋量子结构和器件。 研究宽禁带稀释磁性半导体材料磁性的起源，自旋的高效率注入方法，功能量子结构中自旋的调控，自旋与宽禁带半导体其它性质间的互作用；研究以GaN、ZnO等为基体材料的高居里温度稀磁半导体材料的稳定获得方法；探索研究自旋量子器件。突破具有圆偏振极化光输出的自旋LED技术。

（三）半导体量子结构自旋分裂效应及其调控。

通过结构设计和外场（应变场和电场等）调控量子受限材料体系反演不对称及其导致的能带自旋分裂，研究自旋光电流等能带自旋分裂效应；结合自旋光电流、低温输运和光学各向异性实验，研究量子受限结构与自旋劈裂间的内在关联以及应变的影响。

（四）半导体复合量子结构的功能协同与器件应用。

综合采用自上而下的微加工技术和自下而上的自组织生长技术，制备新型半导体复合量子结构，研究具有特定功能单元的复合量子结构的异质能带、量子限制效应、界面态对物理过程的作用特征。突破具有类自然光特征的单芯片白光LED技术。

（五）新型量子点纳米结构制备和表征。 探索稀疏量子点、量子点分子等新型量子点结构的可控生长和制备；发展应变自组织纳米结构的新型表征技术；研究单量子点、单量子点分子的电子态精细结构、偏振特性、应变和电场对电子态的调控作用；研究量子点电子态与光学微腔的耦合作用，探索研究微腔中量子点的单光子发射。

三、资助年限 4年（2010年1月至2013年12月） 四、资助经费 1000万元 五、申请注意事项

申请书的资助类别选择“重大项目”，亚类说明选择“项目申请书”或“课题申请书”，附注说明选择“半导体功能量子结构相关基础问题”，“申请代码”选择F0502。

“项目申请书”中的“主要参与者”只填写各课题“申请人”相关信息；“签字和盖章页”中“依托单位公章”盖“项目申请人”所属依托单位公章，“合作单位公章”盖“课题申请人”所属依托单位公章。

“课题申请书”中的“主要参与者”包括课题所有主要成员相关信息；“签字和盖章页”中“依托单位公章”盖“课题申请人”所属依托单位公章，“合作单位公章”盖合作单位的法人单位公章。

“项目申请书”和“课题申请书”应当通过各自的依托单位提交。

本项目由信息科学部、数理科学部和工程与材料科学部联合提出，由信息科学部负责组织评审。