近日，深圳大學物理與光電工程學院彭登峰副教授團隊分別在Science China Materials、Nano Research和Small等期刊上在線發表半導體應力發光原創研究工作。
與傳統的電致發光不同，應力發光材料在外力的作用下直接發光，無需通電。自恢復應力發光具有力響應發光特性，在外加機械力，如：拉伸、壓縮、振動、摩擦和剪切力的作用下能動態發光，物理受力發光的強弱和施力大小成線性關系，發光位置和物體應變位置直接對應，在各種類型的結構安全無源可視化診斷中，智能壓力傳感器，可穿戴顯示，體育運動安全監測、環境機械能節能照明以及信息安全防偽具有重要意義。物理與光電工程學院彭登峰團隊在摻雜型半導體的應力發光研究方面取得一系列最新進展。
在Science China Materials上發表題為“Broadband multimodal emission in Sb-doped CaZnOS-layered semiconductors”的研究論文工作，提出采用過渡族元素三價銻(Sb3+)離子摻雜層狀壓電半導體CaZnOS材料，獲得了室溫下多模態能量轉化的應力發光特性。該摻雜半導體具有優異的寬光譜應力發光，半峰寬約為二價錳摻雜ZnS熒光粉(商用級)的兩倍；此外，該半導體在室溫下還具有激發依耐性的光致發光顏色(藍色和橙色發射比例可調)，以及敏感的X射線功率線性響應發光特性(商用NaI相當)。李旭研究生為論文的第一作者，深圳大學為唯一通訊單位。論文原文鏈接：https://doi.org/10.1007/s40843-021-1844-4
在Nano Research上發表“Interface synergistic effects induced multi-mode luminescence”論文，采用熔鹽鹽浴法成功地大規模制備了雙相ZnS微晶，該方法單次產量易可達公斤級，合成的單晶經過水洗后，單分散不團聚，有利于進一步結構表征和解析。經測試發現：與純單一相閃鋅礦或纖鋅礦相比，雙相共存晶粒的ML強度高出單相的3~6倍，同時還實現了同比商業NaI:Tl閃爍體強度更高的X射線激發發光特性。理論計算支撐方面，香港理工大學黃勃龍教授團隊對此工作開展DFT計算，通過深入計算分析并證實缺陷激活了局部S和Zn離子位點并降低了能量勢壘有利于載流子中的電子轉移。馬榮華博士為論文的第一作者，深圳大學與香港理工大學為論文共同通訊單位。
論文原文鏈接：https://doi.org/10.1007/s12274-022-4115-y
在Small上發表“Molten Salt Shielded Synthesis of Monodisperse Layered CaZnOS-Based Semiconductors for Piezophotonic and X-Ray Detection Applications”論文。在此工作中使用熔鹽屏蔽法（Molten Salt Shielded，MSS）成功合成了基于CaZnOS的半導體單分散微晶，有利于印刷和涂層制備，用于應變傳感、防偽、信息安全和信息柔性光子器件的研究。鄭元鈿研究生為論文的第一作者，深圳大學為唯一通訊單位。
論文原文鏈接：https://doi.org/10.1002/smll.202107437
工作受到廣東省杰出青年基金項目(No.2022B1515020054)“摻雜半導體應力發光智能材料功 能及應用基礎研究”, 2022/01-2025/12在研，主持；國家自然科學基金面上項目(No.61875136)“自恢復應力發光材料的結構與功能研究” 2019/01-2022/12在研，主持;廣東省自然科學基金(No2020A1515011315)“自發光納米纖維的制備和力致發光特性研究”2020/01-2022/12 在研，主持，等項目的支持。
（物理與光電工程學院 供稿）
