半导体材料物理与器件

纳米结构材料的最终器件应用，归根到底是一个多尺度科学和技术问题。其必须解决的核心问题包括：单纳米器件的等同性制造、集成及彼此间的有效通讯，单纳米器件功能的稳定性实现，基于单纳米器件的多尺度纳米结构材料器件的构筑与集体效应等。就全球目前研究的状况讲，相关的研究还主要集中于单纳米器件的构筑和物理性能研究，而关于多尺度纳米结构材料器件的构筑及集体效应、单纳米器件间的通讯和集成等关键问题，都还处于起步阶段。因此，上述问题不但为我们提供了丰富的研究对象和研究内容，也为我们走到国际先进水平提供了现实可能性。

本方向针对若干功能化纳米结构材料的制备技术与物理性能、材料设计和器件制备等关键问题等展开研究，为相关材料、器件和技术的创新及应用奠定基础。近期以半导体纳米结构材料为研究对象，通过纳米材料“自上而下”和“自下而上”制备方法的系统集成，重点研究纳米体系的先进可控制备技术、高密度界面问题和纳米单元物理性能的集体效应与协同机制等关键技术和物理问题。在此基础上，研制基于多界面非传统硅基纳米异质结构阵列的新概念太阳能电池、发光二极管、光探测器和气体传感器等原理性器件。