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針對(duì)載流子表界面復(fù)合的問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)在氮化鉭薄膜上下界面分別修飾p型的Mg:GaN層和n型的In:GaN層，一方面鈍化氮化鉭薄膜的界面缺陷，另一方面通過(guò)構(gòu)建異質(zhì)結(jié)提升界面載流子分離能力，實(shí)現(xiàn)了最高為3.46%的ABPE，這是目前基于氮化鉭光陽(yáng)極的最高效率值（圖）。將體相和界面載流子管理策略相結(jié)合，有望進(jìn)一步提升氮化鉭光陽(yáng)極的效率。

近日，我校機(jī)電工程學(xué)院孫立寧教授、楊湛教授課題組，哈爾濱工業(yè)大學(xué)謝暉教授課題組以及德國(guó)馬克斯普朗克智能系統(tǒng)研究所的Metin Sitti教授課題組，聯(lián)合研制出能自由穿梭在極端變化環(huán)境中的尺度可調(diào)控磁液滴機(jī)器人SMFR。

清華大學(xué)王保國(guó)教授團(tuán)隊(duì)從事膜分離和電化學(xué)工程的交叉領(lǐng)域科學(xué)研究，迄今已有近 20 年時(shí)間。他們從降低能耗角度出發(fā)，提出了“一體化”膜電極的概念，其核心是通過(guò)在多孔膜中，電催化劑原位取向生長(zhǎng)策略，降低電子/氣體/離子的傳遞阻力，從而提高電解水產(chǎn)氫速率。

在大面積柔性襯底上直接生長(zhǎng)集成高品質(zhì)晶硅納米線溝道是突破高性能柔性電子邏輯、可穿戴傳感和顯示等應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)。然而，高品質(zhì)晶體溝道的獲得往往依賴高溫生長(zhǎng)過(guò)程（>800 ℃）-- 這恰恰是柔性聚合物襯底（熔點(diǎn)<150 ℃）所無(wú)法承受的！為此，南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院余林蔚教授、徐駿教授課題組基于自主創(chuàng)新的平面固-液-固（IPSLS）納米線生長(zhǎng)模式（近期工作Refs. 1-4），探索了一種全新的“激光-液滴”自聚焦局域加熱生長(zhǎng)策略，突破了傳統(tǒng)環(huán)境加熱技術(shù)的限制，利用柔性聚合物襯底（聚酰亞胺，PI）和金屬銦催化劑顆粒對(duì)特定激光（808 nm）輻照的高選擇性吸收差異，實(shí)現(xiàn)僅在液滴/納米線生長(zhǎng)界面附近范圍的高效局部加熱，以驅(qū)動(dòng)晶硅納米線在柔性襯底上的超高速度生長(zhǎng)：在不需要環(huán)境加熱的室溫“冷”環(huán)境下，其生長(zhǎng)速度可以高達(dá)3.5 μm/s，比傳統(tǒng)加熱方式納米線生長(zhǎng)速度提高了3個(gè)數(shù)量級(jí)。值得一提的是，即便在此高速生長(zhǎng)過(guò)程中，IPSLS納米線的生長(zhǎng)路徑依然可以被精確引導(dǎo)定位，并成功展示了豐富的線形調(diào)控能力。此外，由于納米金屬液滴具有極小的熱熔，通過(guò)調(diào)控激光照射時(shí)序，可以對(duì)納米線生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行前所未有的精確調(diào)控（例如，對(duì)生長(zhǎng)液滴實(shí)現(xiàn)瞬間“激活和冷卻”等操作），從而實(shí)現(xiàn)對(duì)超長(zhǎng)納米線的精準(zhǔn)形貌/直徑編碼。基于此技術(shù)，成功在柔性PI襯底上生長(zhǎng)高品質(zhì)納米線溝道，并制備了納米線場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）器件，其電流開關(guān)比和亞閾值擺幅分別為>104和386 mV/dec。此“激光-液滴”選擇性加熱生長(zhǎng)策略有望推廣應(yīng)用于：在各類大面積、低成本柔性襯底上的“冷”環(huán)境中，直接定位生長(zhǎng)和集成高品質(zhì)晶硅納米線陣列，為推動(dòng)各種高性能柔性電子器件的規(guī)模化應(yīng)用提供關(guān)鍵的材料支撐和全新的技術(shù)路線。