一维半导体纳米材料光学限域现象的机理、可控性及应用研究

一维半导体纳米材料由于其维度特性，对光子有限域作用，进而表现出独特的各向异性光学性能，是研究低维度下特殊光学现象的理想体系，并在亚波长尺度的纳米光电子器件以及纳米光通信等领域有广泛的应用前景。本项目拟在我们近期发展的单根一维纳米结构的角度分辨光学测量技术和针对ZnO纳米结构的研究基础上，结合模拟计算，深入理解多种典型一维半导体纳米材料体系中光学限域现象的物理机制；系统地研究光学限域现象对外场和环境因素的响应及其可控性；在上述研究基础上综合运用微纳米加工和原位纳米操纵技术，探索光学限域现象在光发射、传导和调制等纳米光电子器件单元制备中的应用，并尝试在单根和多根纳米结构上实现多功能元件的集成技术，为进一步系统开展纳米光电子器件的集成研究奠定基础。

一维半导体纳米材料由于其维度特性，对光子有很强的限域作用，进而表现出独特的各向异性光学性能，是研究低维度下特殊光学现象的理想体系，并在亚波长尺度的纳米光电子器件以及纳米光通信等领域有广泛的应用前景。本项目主要研究了半导体纳米线、纳米带、纳米管等纳米结构体系中的独特的光学特性，以及基于这些体系构建的光电器件特性受外界条件（包括温度、电场等）变化的影响规律。具体包括以下几个方面：（1）一维半导体纳米材料中光学限域现象对外场及环境变化的响应及其可控性研究，获得了氧化锌纳米线在不同直径情况下的光学特性(荧光和拉曼谱)以及随温度变化的影响规律。（2）多次生长合成大面积超细氧化锌纳米棒阵列生长及相关表征，采用新的方法实现了大面积超细氧化锌纳米棒阵列生长并进行了细致的光学特性表征。（3）一维CdS纳米结构的光致发光和微腔性能研究。主要研究了CdS纳米结构的光学特性以及随温度变化等的物理规律。（4）碳纳米管级联电池特性研究。提出来引入虚电极实现碳纳米管光伏倍增效应，这个效应为碳纳米管光电器件的进一步应用奠定基础。（5）碳纳米管红外光探测器研究。主要研究了碳纳米管阵列在红外光探测方面的应用潜力。