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據(jù)報道，美國研究人員首次通過引入缺陷復(fù)合物，使用氧化鋅成功制造出穩(wěn)定的p型材料。新研究使氧化鋅可被廣泛用來制造性能優(yōu)異的紫外激光器、用于傳感器和飲用水處理中的發(fā)光二極管(LED)設(shè)備以及新的鐵磁設(shè)備等，破解了困擾材料學(xué)界的一個長久的難題。
北卡羅萊納州立大學(xué)的研究人員通過采用一套獨特的生長和退火程序，朝氧化鋅內(nèi)引入了一種特殊的“缺陷復(fù)合物”，從而解決使用氧化鋅制造出穩(wěn)定的p型材料的問題。這種缺陷復(fù)合物與普通的氧化鋅分子不同，鋅原子慢慢丟失，與一個氫原子依附在一起的氮原子取代了氧原子。這些缺陷復(fù)合物分散于整個氧化鋅中，也作為吸收p型材料中自由電子的“空穴”。
研究的主要作者、北卡羅萊納州立大學(xué)的朱迪思 雷諾茲指出：“最新研究向我們展示了如何用氧化鋅來制造p型材料;而且，缺陷復(fù)合物也使氧化性p-n結(jié)能很好地工作，并在室溫下產(chǎn)生紫外線。最新研究為一系列新的紫外激光器和LED技術(shù)打開了大門。”
據(jù)悉，n型和p型材料為激光器和LED設(shè)備制造的材料， n型材料中包含有豐富的自由電子，p型材料則擁有能吸引這些自由電子的空穴。但是與自由電子相比，p型材料內(nèi)空穴的能級更低，這就意味著，在自由電子從n型材料行進(jìn)到p型材料的過程中，會釋放出過量的能量。過量能量在所謂“p-n結(jié)”上釋放出來就產(chǎn)生了激光器和LED設(shè)備內(nèi)的光。
