我校硕士研究生王维同学连续在SCI期刊发表研究论文

2017年12月13日 10:27   资料来源:宣传部      作者:   责任编辑:朱敏   点击:[]

基于无机半导体纳米材料的柔性光电子器件,以其独特的延展性和高品质性,在电子皮肤、可延展的无机发光二极管、柔性显示器、柔性太阳能电池以及可穿戴电子传感器等领域具有广泛的应用前景,已然成为新一代半导体光电器件的重点研究方向,能够极大地满足社会信息智能化发展和现代生活对高品质光电子产品的需求。

近日,我校材料科学与工程学院研究生王维同学,在ZnO的形貌调控、柔性异质结二极管、金属–半导体–半导体复合结构光催化剂、柔性超级电容器电极的研究中取得新进展,最新的研究成果发表在国际知名期刊Scientific Reports(2017,DOI: 10.1038/srep42615,影响因子4.259)、RSC Advances(2017,DOI: 10.1039/c7ra11320j,影响因子3.108)、The Journal of Physical Chemistry C(2017,DOI: 10.1021/acs.jpcc.7b08181,影响因子4.536)。王维同学为论文第一作者,艾桃桃副教授为论文第一通讯作者。

当ZnO晶体的尺寸达到100 nm(1~100 nm)以下时,由于颗粒表面相对活跃的原子数量与颗粒内部结构稳定的原子数量的比例大大增加,ZnO纳米材料会显示出许多与体材料不同的奇异特性。因此,ZnO纳米材料的结构决定了其基本性能,进而决定了其应用领域。在该研究背景下,2015级硕士研究生王维同学以柔性双层的PET–ITO和PET–GR(石墨烯)作为生长基底,以H3BO3和Al2O3为掺杂剂,采用离子溅射技术结合水热法成功地在柔性衬底上制备出多形貌的纳米ZnO结构(图1),并系统地分析了工艺–结构–性能之间的关系,探索了不同形貌纳米ZnO结构的生长机制。

此外,深入全面地研究了Al–ZnO/PET–GR、B–ZnO/PET–ITO和Au/B–ZnO/PET–GR等多级复合结构的光电、电化学和光催化性能,并揭示了相关的电流输运、导电、复合发光、等离激元增强光催化等机制和模型(图2),为进一步改善和提高ZnO基柔性光电子器件的综合性能提供了理论基础。

同时,对比研究了Au/B–ZnO/PET、B–ZnO/PET–GR和Au/B–ZnO/PET–GR三者之间的性能差异,用以探究不同衬底和附加金属层对Au/B–ZnO/PET–GR性能的影响,为获得高活性的光催化剂和高赝电性的柔性超级电容器电极提供了一种新的设计思路和可行性工艺。(材料科学与工程学院  袁新强)