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聚焦科研 | 工大近期科研进展速览

大学作者：合肥工业大学 2021-10-30 16:51:54

新型硅基紫外光电探测器领域取得新进展

基于成本较低、制造工艺成熟、高的载流子迁移率以及长期稳定性等特点，单晶硅是一种理想的光敏感材料。然而相对于紫外光，传统的硅基光电探测器对于可见和近红外光辐射往往表现出更强的灵敏度。为了实现紫外光检测，硅基光电探测器通常需要配置滤光片以阻挡可见和近红外光子，这无疑会增加器件制造成本和复杂性。

近日，微电子学院先进半导体器件与光电集成实验室利用纳米加工的方法制备出直径约为45纳米的硅纳米线阵列结构，并利用单层石墨烯作为透明顶电极，获得了一种基于石墨烯/小尺寸硅纳米线阵列结构的自驱动紫外光电探测器实验分析表明，该器件对紫外光较为敏感，但对可见光和红外光等其他入射光不敏感，典型的抑制比为25。

图1.石墨烯/硅纳米线阵列器件的光谱响应，EQE以及探测率

另外，该器件在365nm光照下的响应度、比探测率和外部量子效率分别估计为0.151A/W、1.37×1012Jones和62%，与其它基于宽禁带半导体的光电探测器相比性能相当甚至更好。这种反常的光电特性通过解析麦克斯韦方程发现与HE_1m泄漏模式共振（LMR）有关，它能够对各种材料的纳米线结构的吸收光谱进行调节。另外，这种LMR高度依赖于纳米线阵列的直径和周期，而对纳米线长度与光的入射角度不敏感。这些结果表明，窄带隙半导体纳米线结构同样可以构建紫外光电探测器，这对于各种光电子器件和系统都非常重要。

图2.采用FEM方法对硅纳米线阵列吸收的相关模拟

该工作以“Leaky Mode Resonance-Induced Sensitive Ultraviolet Photodetector Composed of Graphene/Small Diameter Silicon Nanowire Array Heterojunctions”为题发表在国际著名学术期刊ACS Nano,2021,15,16729-16737。微电子学院2019级硕士生王俊杰为论文的第一作者，论文工作得到国家自然科学基金、中央高校基础研究基金以及安徽省先进功能材料与器件实验室开放基金资助。

訾斌教授应邀担任国际著名期刊副主编

日前，机械工程学院訾斌教授应国际著名学术期刊《ASME Journal of Mechanical Design》（简称：JMD）邀请，自2021年11月起担任该杂志副主编（Associate Editor），主要负责机械工程设计领域相关稿件的审理、专辑组织以及编辑等工作。

訾斌教授的主要研究方向为柔性驱动机器人理论、技术与装备，智能制造系统控制与自动化等。作为项目负责人，主持国家重点研发计划“智能机器人”重点专项、国家自然科学基金等项目20余项，发表学术论文100余篇，出版Springer、科学出版社专著2部，授权发明专利100余件，获安徽省科技进步奖、中国电子学会技术发明奖、中国机械工业科学技术科技进步奖等省部级奖多项。担任中国机械工程学会机器人分会常务委员、中国电子学会电子机械工程分会副主任委员、安徽省机器人标准化技术委员会主任委员，安徽省机械行业联合会副会长，担任ASME Journal of Mechanical Design副主编、Chinese Journal of Mechanical Engineering、Mechanical Sciences、机器人、控制与决策等国内外期刊编委。

《ASME Journal of Mechanical Design》创刊于1978年，由美国机械工程师学会（American Society of Mechanical Engineers, ASME）出版发行，是国际机械设计领域的旗舰期刊，具有重要学术影响力，主要刊发设计理论及方法、机构学、机器人系统设计等方面的高水平论文，在国际上享有盛誉。

植物基因工程相关综述文章见刊《先进材料》

近日，我校食品与生物工程学院王峰教授和安徽农业大学张照亮教授联合在《先进材料》上发表综述文章《植物基因工程的纳米技术策略》（Nanotechnology strategies for plant genetic engineering,Advanced Materials,2021,10.1002/adma.202106945）。

植物基因工程是定向改造植物遗传性状、实现植物精准育种的有力手段。在气候变化和人口增长的情况下，植物基因工程技术将在改善作物的产量、品质和抗逆性方面表型出突出的优势。而如何高效地将外源基因导入到植物细胞，是植物基因工程技术的关键。传统的转基因技术体系（农杆菌转化、基因枪等）具有高度的物种依赖性，且费时费力。近年来兴起的纳米材料介导的外源基因递送技术，有望克服这些缺陷，显著提高植物遗传转化的效率。

纳米材料作为基因递送载体已广泛应用于动物转基因，其在植物基因转化中的应用才刚刚起步，但已显示出其独特的优势。本文在分析传统植物基因转化体系和纳米技术特点的基础上，聚焦纳米技术基因递送策略，综述碳管、磁性纳米材料、多孔硅、纳米金、脂质体等不同纳米材料在植物基因递送中的应用，并讨论了这些材料应用于植物的局限性、改进的策略以及未来的发展方向，以期为提高植物遗传转化的效率和应用范围提供新的思路。

合肥工业大学博士生闫勇、硕士生朱肖俊、硕士生余月是本文的共同第一作者。通讯作者是合肥工业大学的王峰教授和安徽农业大学的张照亮教授。合肥工业大学是第一通讯单位。本工作得到了国家自然科学基金、茶树生物学与资源利用国家重点实验室开放基金、安徽省杰出基金、中央高校基本科研业务费专项资金、安徽省重点研发计划的资助。

学党史 · 知校情

1977年10月30日至11月18日，普及大寨县工作座谈会在北京召开。华国锋在会议上指出，要抓住揭批“四人帮”这个纲，抓革命、促生产，来一个高速度。农村的基本核算单位实行由生产队向大队过渡，这是我们前进的方向。会议认为“农业生产新跃进的形势正在到来”。

【校史上的今天】

2008年10月，学校“工科数学基础课教学团队”被评为国家级教学团队。

素材来源：学习强国、人民网、《合肥工业大学校史（2005-2015）》

学生编辑：张熙凤、李秋晨、韩彬妮

责任编辑：李庆宇、卫婷婷