发布人: | 发布时间:2026-05-13

近期,深圳技术大学集成电路与光电芯片学院(ICOC)在多个前沿研究方向取得了一系列重要进展,展现了学院的创新活力与科研实力。从量子点发光增强到自旋波激发、从神经形态计算到太赫兹探测、从二维材料生长到光电集成器件,各研究团队围绕国家战略需求与产业关键问题展开攻关,在《The Innovation》《Advanced Functional Materials》《Nano Energy》《ACS Nano》等国际高水平期刊上发表多项标志性成果。
郝俊杰副教授课题组
研究工作1:
系统综述并分析了纳米结构增强量子点固态发光效率的策略与机理
近日,深圳技术大学集成电路与光电芯片学院(ICOC)郝俊杰副教授课题组,在国际顶级期刊 The Innovation(影响因子25.7)发表长篇综述论文,题为“Enhancing luminescence of QD thin films, polymer composite films, and LED devices by nanostructures”,系统总结了纳米结构在量子点发光增强领域的研究进展与发展趋势。
量子点(Quantum Dots, QDs)因其尺寸可调的发光波长、高色纯度和高光致发光量子产率,在高分辨率显示、近眼显示及新型光电器件中具有重要应用前景。然而,现有研究多聚焦于单一纳米结构或单一材料体系,对不同增强策略的系统比较与机制归纳仍显不足,制约了相关成果向器件层面的推广应用。尽管量子点在溶液态中量子产率已接近 100%,其在薄膜和器件中仍普遍受到光学损耗的限制,导致发光效率下降、能耗增加及器件寿命缩短。
针对上述问题,该综述从量子点发光损耗机理出发,对纳米结构调控策略进行了系统梳理与综合分析。文章指出,在固态显示与照明系统中,量子点主要以量子点薄膜、聚合物复合膜及 LED 器件等形式应用,其性能退化主要源于自吸收、金属吸收、波导模式损耗、全内反射、FRET 效应以及激发光吸收受限等多重机制,成为制约量子点系统性能提升的关键瓶颈。
围绕上述损耗机理,作者系统总结了近年来引入的多种纳米结构增强策略,包括核壳包覆结构、光子晶体、纳米天线、等离子体结构、散射颗粒及光提取结构等。这些策略通过在亚波长尺度调控光–物质相互作用,增强局域电磁场与散射效应、提高 Purcell 因子,从而显著提升量子点的发光效率与光提取能力。研究表明,尽管不同量子点体系与器件结构存在差异,其纳米结构设计理念具有较强的通用性和可迁移性。
此外,文章对该领域未来发展方向进行了前瞻性展望,指出通过纳米结构与器件结构的协同优化设计,并结合光子隧穿等新型调控机制,量子点系统有望进一步拓展至三维显示、量子点激光器及多功能光电集成器件等前沿应用领域。
本研究由深圳技术大学,联合海南大学、南方科技大学和上海理工大学,多所高校合作完成,联培博士生杨鸿成、郝俊杰副教授、孙明宇为共同第一作者,南方科技大学孙小卫教授、海南大学宋玉洁副教授和张文达副教授为通讯作者。获国家自然科学基金、广东省自然科学基金、深圳技术大学科研启动经费等项目资助。
论文链接:
https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(25)00324-8
研究工作2:
提出协同组装—磁场调控策略,实现碳点光子薄膜手性光学性能精准增强,成功构筑高性能可磁控CPL薄膜
郝俊杰副教授课题组成功构筑了可磁场调控的碳点基手性圆偏振发光光子薄膜面对非手性碳点在手性组装及圆偏振发光(CPL)器件中难以精准调控的问题,课题组提出协同组装—磁场调控策略,通过“纤维素纳米晶介导协同组装—外加磁场匹配光子带隙”的双重机制,实现碳点光子薄膜手性光学性能的可控增强。该策略可精确调节薄膜螺距与光子带隙,增强选择性反射效应并输出受控的CD与CPL信号,最大CPL各向异性因子达到−0.92。这一方法为设计高性能CPL活性光子薄膜提供了高效、可控的新途径,也为碳点基手性器件在手性生物治疗、3D显示及下一代手性光电子器件中的应用奠定了基础。
相关成果以“Magnetic modulation on chiroptical activities of nematically assembled carbon dots” 为题,发表于Journal of Colloid And Interface Science。深圳技术大学,联合湖北大学、深圳大学多所高校合作完成。联培硕士生徐立海、张怀芳和深圳大学崔妍妍为同第一作者,深圳技术大学郝俊杰副教授、陈威副教授、湖北大学李以文副教授和程佳吉副教授为通讯作者。获得国家自然科学基金、广东省自然科学基金、深圳技术大学科研启动经费等项目资助。
论文链接:
https://doi.org/10.1016/j.jcis.2024.09.144
王戊副教授团队
研究工作1:
延迟受体成核,多体系效率突破20%
针对高熵材料普遍存在的局部元素分布不均匀性这一现象,开展了球差电镜原子分辨能谱技术和新型图像降噪方法对高熵硼化物材料中局部化学成分不均匀现象的研究,以及原子尺度扫描透射电镜技术对晶格畸变和晶格应变波动的分析,揭示了高熵硼化物的硬化机制,为开发超硬高熵硼化物材料提供了重要的设计思路。
相关成果以“Lattice Distortion Enhanced Hardness in High-Entropy Borides”为题,发表于国际知名期刊Advanced Functional Materials。深圳技术大学集成电路与光电芯片学院王戊副教授为共同第一作者,合作者为华南理工大学材料科学与工程学院褚衍辉研究员课题组。
研究工作2:
提出GeTe基无铅策略,通过Mg掺杂与有序空位协同提升性能,展现绿色能源潜力
针对 GeTe 基热电材料中 Pb掺杂带来的环境可持续性问题,本工作提出了一种无铅高性能设计策略:通过 Mg掺杂诱导能带收敛,并结合Sb2Te3/Bi2Te3合金化构建有序Ge空位结构,实现了功率因子与晶格热导率的协同优化,从而整体性能优于多数已报道的中温热电体系,展示了无铅热电材料在绿色能源应用中的重要潜力。
相关成果以“Realizing High Thermoelectric Performance in GeTe-Based Alloys Without Lead Addition”为题,发表于国际知名期刊Advanced Functional Materials。深圳技术大学集成电路与光电芯片学院王戊副教授为共同第一作者,合作者为南方科技大学物理系何佳清教授课题组。
研究工作3:
提出高熵晶格畸变策略,提供原子尺度调控路径,突破传统局限,提升电磁吸波性能
随着无线通信技术的普及,电磁污染问题日益严重,亟需开发兼具轻质、薄型、高吸收和宽频特性的电磁吸波材料。本工作提出高熵材料晶格畸变工程策略,为陶瓷基电磁吸波材料的性能优化提供了普适性的原子尺度调控路径,突破了传统微/纳米尺度结构设计的局限。
相关成果以“Lattice distortion boosted exceptional electromagnetic wave absorption in high-entropy diborides”为题,发表于国际知名期刊Matter。深圳技术大学集成电路与光电芯片学院王戊副教授为共同第一作者,合作者为华南理工大学材料科学与工程学院褚衍辉研究员课题组。
集成电路与光电芯片学院此次集中呈现的多项研究成果,不仅反映了学院在基础研究与应用探索方面的深厚积累,也彰显了其在推动光电融合、材料-器件协同设计、绿色电子与智能系统等方向上的积极布局。未来,学院将继续围绕“芯光融合、交叉创新”的发展主线,深化产学研合作,加强人才培养与平台建设,致力于在集成电路、光电芯片及相关前沿领域实现更多突破,为我国高水平科技自立自强与产业升级贡献智慧与力量。