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中文摘要：
采用物理化学方法制作纳米尺度可控的图形化衬底，进行半导体量子材料的定位外延生长研究。以此提高半导体量子点、量子线材料生长的有序性、均匀性，在原子、分子或纳米尺度上实现对量子点尺寸、形状、密度、分布排列及发光波长的可控生长。在现有研究水平的基础上，大幅度提高量子材料的质量和性能，解决以往微细图形加工方法线宽尺度大和应变自组织生长方法有序性、可控性差等不可克服的发展瓶颈。将有序排列的控制尺寸由光刻和电子束曝光方法的百纳米水平发展到几个纳米。以图形化定位生长方法生长复合结构量子材料，进行磁性半导体材料的生长，解决以往外延生长方法难以获得磁性半导体纳米材料的问题，开展自旋电子学领域的研究工作。获得具有自主知识产权的纳米图形化衬底制作技术，原创性地研制具有新结构、新功能的量子材料，以此发展新一代多功能固态量子器件，用于下一代超大规模集成电路和未来的光子器件。
结论摘要：
采用物理化学方法制作纳米尺度可控的图形化衬底，进行半导体量子材料的控位外延生长研究。以此提高半导体量子点、线材料生长的有序性、均匀性。在现有研究水平的基础上，提高量子材料的质量和性能，解决以往微细图形加工方法线宽尺度大、缺陷多和应变自组织生长方法有序性、可控性差等发展瓶颈。获得具有自主知识产权的纳米图形化衬底制作技术，原创性地研制具有新结构、新功能的量子材料。通过在半绝缘的GaAs衬底上原位阳极氧化制备一体化有序纳米图形化衬底，解决了附着力低、二次污染、生长中的横向迁移等问题；使用图形化衬底作为有序生长模板，使用MBE技术实现了InAs纳米结构的有序控位生长，通过控制生长条件可分别获得量子点、线结构；发展控位催化生长技术实现了量子点、线材料的有序外延生长，特别是实现了垂直衬底方向生长量子线，这是以往自组织生长模式无法实现的。在Advanced Functional Materials, Crystal Growth & Design, Applied Physics Letters, Nanotechnology等SCI收录杂志上发表论文30余篇，已被受理国家发明专利7项。
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