“这倒也是,我听徐学长说你今天要入组?”
听到杨兴武的话,罗继勇点了点头,目前来看也只有这个解释说的通。
这几天听学长说,今年暑假是京大最平静的假期,学校里的不少老师都去参与讨论,张教授隔三差五就会消失上几天,想来也是参与到了其中。
“对,你来做什么实验?”
看到杨兴武和罗继勇如此熟络,徐向东当即解释起来。
“原来你们认识,这倒省了我介绍。罗学弟在立项不久就进入我们组,他是于教授的得意门生,来实验室不到两个月,就在蓝光LED项目上取得了重大突破。
这也是我待会要给你介绍的,走走,咱们进办公室说。”
徐向东说着邀请两人进了办公室。
杨兴武听到这话,顿时来了兴趣,没想到第一天入组就有好消息传来,这么看的话,要不了多久,蓝光LED就能突破。
走进办公室刚坐下,他就迫不及待的问道:
“徐学长,你刚才说的重大突破是什么?这么说咱们氮化镓成功了?”
“可以这么说。根据我们收集的现有资料来看。
在六十年代末,赫伯特·马鲁斯卡首先用化学气相沉积的方法在蓝宝石衬底上制得大面积的氮化镓薄膜。
北美RCA实验室的雅克·潘科夫做出了金属-绝缘体-半导体(简称MIS)结构的蓝光LED,但是它的光很微弱,发光率还不到0.1%。
如果要使LED发出更明亮的光,必须采用P—N结构的二极管才行。但是P型氮化镓非常难以制备,潘科夫的团队卡在了那里,项目由此被砍掉。
五年前,赤崎勇在国际上展示了氮化镓的成果,结果并未引发反响,至此公开的氮化镓研究就陷入了停止。
两个多月前,你说动张教授重启氮化镓项目的研究。
说实话,我们一直是不太看好。
这两个月,我们在复制赫伯特·马鲁斯卡和雅克·潘科夫的成果,成功制取氮化镓薄膜,并获得了蓝光LED。
至此,我们也和潘科夫他们一样,陷入了同样的问题。
张教授就让我们尝试你的办法,在金属有机化学气相沉积法当中添加加入铝、砷、铟等各种元素,试图制备不同的复合氮化镓薄膜,以此提高氮化镓的发光效率。
这也是我们这两个月来的主要工作。
你也知道化学气相沉积法耗时比较久,很多时候只能靠时间磨。
前几天,罗学弟无意中发现用电子射线照射氮化镓晶体薄膜后蓝光增强了,这是制作P型氮化镓的关键一步,整个实验室轰动不已。
原本还想跟你说一声,没想到你回老家了。
杨学弟,你可能不明白这是什么意思?就拿盖房子来说,P型氮化镓就是绝好的地基,虽然现在还没有成功,总归给了我们方向,让大家看到了成功的可能。”
徐向东很是激动的说着,原本他们对杨兴武的坚持还有所怀疑,罗学弟的发现让大家看到了希望,如果完成杨兴武说的复合型氮化镓,再加上P型氮化镓晶体,蓝光LED至此再无争论。
正是看到了这样的希望,大家研发的热情,越发高涨起来,每天起早贪黑的做着研究,就是希望有天能够实现杨兴武说的:追赶并超越国际先进水平。
“徐学长过奖了,当时在实验室待着无聊,我就突发奇想试试,没想到就成功了。”
听着徐向东的夸赞,罗继勇有些不好意思。
两个月前,在听了杨兴武的分享会后,他就想着出一份力,当时老师推荐自己来张教授的实验室帮忙,自己学的专业,对于半导体的研究还真有不少帮助。
发光二级管具有单向导电性,是一种能将电能转化为光能的半导体元件。它的基本结构是P-N结,由两种不同极性的半导体材料组成,其中一种是P型半导体,另一种是N型半导体。
P型半导体也称为空穴型半导体,即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体。在P型半导体中,空穴为多子,自由电子为少子,主要靠空穴导电。空穴主要由杂质原子提供,自由电子由热激发形成。掺入的杂质越多,空穴的浓度就越高,导电性能就越强。
N型半导体也称为电子型半导体,即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体。
当加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在P-N结附近数微米的范围内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光……来到实验室,了解了蓝光LED的发展史后,他对杨兴武提议制备的复合氮化镓薄膜不是很认可。
虽然制备出高质量的氮化镓薄膜可以提高发光效率,如果无法得到P型氮化镓,这一切的努力就是空中楼阁。
是以,在复刻老外实验的氮化镓薄膜时,罗继勇一直想着验证P型氮化镓的可行性。
鉴于LED是半导体还都是P-N结,于是他就想到了用电子射线照射的方法来验证,徐学长他们复刻出来的蓝光LED的发光效率不到0.1%,在经过电子射线照射以后,蓝光强度明显增强了数倍。
这还只是氮化镓薄膜,如果制备出氮化镓晶体,蓝光亮度必然可以再上一个台阶。
如此一来,也能从侧面验证氮化镓可以作为制备蓝光LED的材料。
昨天做实验时,罗继勇听徐学长说杨兴武今天回来,今天他特意起了个大早过来。
去年军训输给了杨兴武,他还有点不服气,两年的时间过去,杨兴武取得的成绩有目共睹,看到差距的同时也让他有了动力。
两个月前,听了杨兴武的分享会后,老师建议他来练手,正好还是杨兴武的项目,他就来了。
杨兴武高考时取得了理科全满分的成绩,自己也不算太差,只是数学差了些,两年过去,自己一直在物理领域深耕。
上次军训输给了杨兴武,这次在自己擅长的领域内,必然不可能再输。
“罗同学佩服!这下咱们就可以加快研究了。”
听着徐向东和罗继勇的话,杨兴武不由得感叹,京大果然不缺少天才。
他原本还想着循序渐进,先制备出高质量的氮化镓薄膜,生产出高质量的氮化镓晶体后,再去攻克P型氮化镓。
按照历史进程,原诺贝尔得主发现电子射线氮化镓晶体可以使蓝光增强,还会晚上几年,只要在此之前截胡就行,没想到罗继勇的出现,加速了这一进程。