近日，深圳大学物理与光电工程学院彭登峰副教授团队分别在Science China Materials、Nano Research和Small等期刊上在线发表半导体应力发光原创研究工作。
与传统的电致发光不同，应力发光材料在外力的作用下直接发光，无需通电。自恢复应力发光具有力响应发光特性，在外加机械力，如：拉伸、压缩、振动、摩擦和剪切力的作用下能动态发光，物理受力发光的强弱和施力大小成线性关系，发光位置和物体应变位置直接对应，在各种类型的结构安全无源可视化诊断中，智能压力传感器，可穿戴显示，体育运动安全监测、环境机械能节能照明以及信息安全防伪具有重要意义。物理与光电工程学院彭登峰团队在掺杂型半导体的应力发光研究方面取得一系列最新进展。
在Science China Materials上发表题为“Broadband multimodal emission in Sb-doped CaZnOS-layered semiconductors”的研究论文工作，提出采用过渡族元素三价锑(Sb3+)离子掺杂层状压电半导体CaZnOS材料，获得了室温下多模态能量转化的应力发光特性。该掺杂半导体具有优异的宽光谱应力发光，半峰宽约为二价锰掺杂ZnS荧光粉(商用级)的两倍；此外，该半导体在室温下还具有激发依耐性的光致发光颜色(蓝色和橙色发射比例可调)，以及敏感的X射线功率线性响应发光特性(商用NaI相当)。李旭研究生为论文的第一作者，深圳大学为唯一通讯单位。论文原文链接：https://doi.org/10.1007/s40843-021-1844-4
在Nano Research上发表“Interface synergistic effects induced multi-mode luminescence”论文，采用熔盐盐浴法成功地大规模制备了双相ZnS微晶，该方法单次产量易可达公斤级，合成的单晶经过水洗后，单分散不团聚，有利于进一步结构表征和解析。经测试发现：与纯单一相闪锌矿或纤锌矿相比，双相共存晶粒的ML强度高出单相的3~6倍，同时还实现了同比商业NaI:Tl闪烁体强度更高的X射线激发发光特性。理论计算支撑方面，香港理工大学黄勃龙教授团队对此工作开展DFT计算，通过深入计算分析并证实缺陷激活了局部S和Zn离子位点并降低了能量势垒有利于载流子中的电子转移。马荣华博士为论文的第一作者，深圳大学与香港理工大学为论文共同通讯单位。
论文原文链接：https://doi.org/10.1007/s12274-022-4115-y
在Small上发表“Molten Salt Shielded Synthesis of Monodisperse Layered CaZnOS-Based Semiconductors for Piezophotonic and X-Ray Detection Applications”论文。在此工作中使用熔盐屏蔽法（Molten Salt Shielded，MSS）成功合成了基于CaZnOS的半导体单分散微晶，有利于印刷和涂层制备，用于应变传感、防伪、信息安全和信息柔性光子器件的研究。郑元钿研究生为论文的第一作者，深圳大学为唯一通讯单位。
论文原文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202107437
工作受到广东省杰出青年基金项目(No.2022B1515020054)“掺杂半导体应力发光智能材料功 能及应用基础研究”, 2022/01-2025/12在研，主持；国家自然科学基金面上项目(No.61875136)“自恢复应力发光材料的结构与功能研究” 2019/01-2022/12在研，主持;广东省自然科学基金(No2020A1515011315)“自发光纳米纤维的制备和力致发光特性研究”2020/01-2022/12 在研，主持，等项目的支持。
（物理与光电工程学院 供稿）
