2009年5月31日下午15：00，来自美国亚利桑那州立大学物理系的Fernando A. Ponce教授做客光电论坛第二十三期，作了题为“ InGaN基绿色发光器件的材料所面临的挑战” （“ Materials challenges for InGaN-based light emitting devices”）的报告。本期论坛由光电国家实验室新型半导体材料与器件研究团队负责人陈长清教授主持，校长助理、光电国家实验室和光电学院党总支书记林林，武汉光电国家实验室（筹）、光电学院、物理学院、材料学院等的部分师生等参加了本期论坛。

Fernando A. Ponce教授首先介绍了自Thomas Edison以来，人类在照明技术上的发展历程，指出了传统白炽灯和荧光灯照明的两大弊端：巨大的能耗和对环境的污染。针对这两大弊端，新兴的半导体固态照明技术应运而生。要取代传统的照明技术，必须得实现大功率的白光照明。接着，Ponce 教授介绍了可见光LED的发展历程，并指出白光照明需要靠两种途径来实现：一是实现高效率的红、绿、蓝三原色LED，二是通过实现高效率的紫色或紫外光LED来激发磷光发光。然而，这两种途径都存在着困难，在(Al, In)GaN材料体系中，随着Al或In组分的增加，利用该材料体系制作高效率LED的难度越来越大。针对InGaN绿光发光材料内外量子效率低下给我们提出的挑战，Ponce教授作了深入的介绍，指出极化场的存在在其中扮演了至关重要的作用。Ponce教授进一步指出，深入了解InGaN材料的物理性质及找出内量子效率如此低下的根本原因，是当前最大的挑战。接着，教授详细介绍了他所领导的团队利用透射电镜针对这一挑战做出的一系列工作：对GaN基薄膜材料外延生长过程中存在的缺陷、各种界面态、异质外延存在的晶格失配及由此带来的内部极化电场和极化电荷等特性进行了表征研究。然后，他介绍了他们小组利用电子全息术直接确定InGaN/GaN和AlGaN/GaN等结构的能带和极化电场的工作，包括在量子阱中观察到强度为2MV/cm的压电电场，在GaN基p-n结中观察到H-钝化效应以及揭示了AlGaN/GaN 超晶格中的二维电子气和二维空穴气的特性。最后，Ponce教授总结了整个报告的内容，并指出了对这些氮化物半导体材料的特性进行深入的探索、开发和运用，将促使新一代照明技术在整个世界范围内的普及。

这些前沿的知识和最新的研究进展，涉及到物理、材料、器件、光谱等多个领域，引起了在座师生的浓厚兴趣。在报告结束后，老师和学生积极提问，Ponce教授仔细听取了每一个问题，并一一给出了详尽的回答。大家以热烈的掌声感谢F. A. Ponce教授的精彩报告。

报告人简历：

Fernando A. Ponce教授现为美国亚利桑那州立大学物理系教授。他本科毕业于秘鲁国立中央工程大学物理专业，之后获得斯坦福大学材料科学与工程博士学位。从1977年到1998年，他在施乐公司的Palo Alto Research Center工作，其间的1980年至1984年，他还在惠普公司的Hewlett-Packard Laboratories工作。1999年至今，他一直在亚利桑那州立大学物理系执教。2002年，他当选为美国物理学会会士。Fernando Ponce教授致力于半导体材料特别是光伏器件，发光器件以及探测器的物理研究，涉及光电材料的生长、高分辨透射电子显微镜分析及应用。他发表了200多篇文章和8个专利，其论文被引用5500多次，并参与编撰了9本专著。他是49个大型国际会议的委员会成员，并在其中的23个会议中担任主席，包括1999年秋季在美国召开的MRS会议主席、2004年在美国召开的第27届International Conference on the Physics of Semiconductors主席，2008年在美国召开的7th International Symposium on Blue Lasers and Light Emitting Devices (ISBLLED-7)主席，2009年在中国召开的5th Asia-Pacific Workshop on Widegap Semiconductors (APWS-2009)的主席，2009年在法国召开的 the Symposium on Group III Nitride Semiconductors, the European Materials Research Society Spring Meeting (E-MRS 2009)的主席。他多年来一直积极投身于拉美地区的学术促进活动之中，还保持与中国同行密切的学术交流。