微纳材料与传感实验室学术报告

地点：微纳材料与传感实验室学术报告厅（4-1303）

时间：2014年4月18日，上午9:30

报告题目：碳化硅纳米颗粒的制备、微结构、光电特性及其应用

报告人：吴兴龙教授（南京大学物理学院）

摘要：对纳米材料而言，表面和界面的结构及成分对光电磁特性均起着十分重要的作用，已成为材料物理研究的重点，由于表面和界面的复杂性，也成为物理问题研究的难点。这个报告将主要以 3C -SiC纳米颗粒为例，系统地介绍由表面和界面引起的电子态的变化[1]，如 3C -SiC纳米晶在水溶液中的量子限制发光效应的观测[2]； 3C -SiC纳米颗粒表面和水分子的相互作用，由此导致水分子在颗粒表面硅的二聚物上的分解，从而生成OH^-和H⁺的键合。这种结构是导致在水溶液中的带带复合发光和产生一个新绿带（510nm）发射的原因，这个绿带的观察可成为 3C -SiC颗粒与水分子相互作用的重要标志[3]；用丙三醇钝化由化学腐蚀法制备的 3C -SiC纳米颗粒，得到肉眼可见的具有稳定、可调紫-蓝-绿光发射的 3C -SiC固体薄膜，进一步用多孔硅作衬底制备的 3C -SiC/丙三醇复合体薄膜，具有全色发光的特性[4]；将 3C -SiC纳米颗粒薄膜作为阴极材料，发现有高效的制氢能力[5]；将丙烯酸钝化的 3C -SiC颗粒薄膜用作发光层，具有可调谐的电致发光，开启电压仅为4V[6]；基于 3C -SiC颗粒在水溶液中的带带复合和表面态发光特性与水溶液的pH值有良好的线性依赖关系，可用于生物细胞内的pH值探测[7]。以上这些工作充分展示了SiC纳米材料在各个领域的应用前景。本工作得到国家基础研究“973”项目（No.2011CB922102）和国家自然科学基金（No.11374141）的资助。

参考文献：

1.J. Y. Fan,X. L. Wu, and Paul K. Chu, Low dimensional SiC nanostructures: fabrication, luminescence, and electrical properties,Progress in Materials Science51, 983 (2006). (review paper)

2.X. L. Wu, J. Y. Fan, T. Qiu, G. G. Siu, and Paul K. Chu, Experimental evidence for the quantum confinement effect in 3C -SiC nanocrystallites,Phys. Rev. Lett.94, 026102 (2005).

3.X. L. Wu, S. J. Xiong,J. Zhu, J. Wang, J. C. Shen, and Paul K. Chu,Identification of surface structure of 3C -SiC nanocrystals with hydrogen and hydroxyl bonding by photoluminescence,Nano Lett.9, 4053 (2009).

4.J. Wang, S. J. Xiong,X. L. Wu, T. H. Li, and Paul K. Chu, Glycerol-bonded 3C -SiC nanocrystal solid films exhibiting broad and stable violet to blue-green emission,Nano Lett.10, 1466 (2010).

5.C. Y. He,X. L. Wu, J. C. Shen, and Paul K. Chu, High-efficiency electrochemical hydrogen evolution based on surface autocatalytic effect of ultra-thin 3C -SiC nanocrystals,Nano Lett.12, 1545 (2012).

6.B. Xiao,X. L. Wu, W. Xu, and Paul K. Chu, Tunable electroluminescence from polymer-passivated 3C -SiC quantum dot thin films,Appl. Phys. Lett.101, 123110 (2012).

7.J. H. Guo, S. J. Xiong,X. L. Wu, J. C. Shen, and Paul K. Chu, In situ probing of intracellular pH by fluorescence from inorganic nanoparticles,Biomaterials34, 9183 (2013).

个人简介：吴兴龙，1995毕业于南京大学物理系凝聚态物理专业，理学博士。现为南京大学物理学院教授、博士生导师，物理学院副院长兼物理学院党委副书记。2001年获教育部跨世纪优秀人才基金资助，2002年获国家杰出青年基金资助，2007年入选教育部长江学者特聘教授。吴兴龙教授长期从事半导体纳米材料的拉曼散射和发光特性研究，已发表学术论文260余篇，其中SCI论文250余篇。在国际物理学四大杂志《Phys. Rev. Lett.》、《Phys. Rev. B》、《Appl. Phys. Lett.》、《J. Appl. Phys.》和影响因子大于3.0的杂志上包括Nature Nanotechnology、Adv. Mater.、JACS、Nano Lett、ACS Nano、Small等发表论文160余篇，论文被同行在国际杂志上他引4970余次，单篇他人引用最高690余次。目前是四家国际杂志 《Surface and Interface Analysis》、《Journal of Modern Physics》、《Journal of Nanoscience Letters》和《Journal of Materials Science and Technology》的编辑部成员。近年来主持和参与国家科技部“973”项目（子课题项目负责人）、国家自然科学基金委、教育部、江苏省自然科学基金委等重点和面上项目多项。1998年获江苏省科技进步一、二等奖，1999年获国家自然科学四等奖，同年获第六届江苏省青年科技奖。2006年获江苏省高校优秀共产党员称号。