2009 08 20 8:30

俞大鹏教授团队研究新进展

ZnO是一种直接宽带隙半导体材料，激子束缚能高达 60 meV，远高于ZnS的22 meV和GaN的25 meV，也高于室温下的热离化能，意味着ZnO可以在室温或更高温度下实现激子受激紫外辐射，是一种光电性质优异的宽禁带半导体材料。纳米结构的ZnO材料有望在纳米电子学、纳米光电子学等领域发挥重要作用。

目前，关于弯曲应变对半导体纳米材料的能带结构、激子光谱的影响规律方面的研究鲜有报道。最近，俞大鹏教授领导研究团队的博士生韩晓冰等在弯曲应变对ZnO纳米线的发光性质及能带结构的影响研究方面取得重要进展。他们通过微操作手段弹性弯曲不同直径的ZnO纳米线，并利用低温阴极荧光谱(CL)的高空间分辨和高频谱分辨特性，研究了弯曲ZnO纳米线中弯曲应变与近边发光峰的关系，观察到弯曲应变能使ZnO纳米线的带边激子峰有效地峰位红移达50 meV，同时发光峰还出现相应的展宽。他们与中科院半导体所的夏建白院士、南京航空航天大学的郭万林教授等合作，利用有效质量近似理论、第一性原理分析方法对上述实验现象进行了合理的理论解释。该结果于8月15日发表在纳米科技领域的顶级刊物《先进材料》（Advanced Materials 21, 1-5，2009, Han Xiaobing, et al.）的网络版上。

该研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部973计划以及介观物理国家重点实验室自主科研项目等的大力资助。

Electronic and mechanical coupling in bent ZnO nanowires, Xiaobing Han, Liangzhi Kou, Xiaoli Lang, Jianbai Xia, Ning Wang, Rui Qin, Jing Lu, Jun Xu, Zhimin Liao, Xinzheng Zhang, Xudong Shan, Xuefeng Song, Jingyun Gao, Wanlin Guo, and Dapeng Yu，Advanced Materials 21, 1-5，2009.