稀土掺杂四元压电半导体材料的力致发光特性研究

主讲嘉宾：彭登峰 研究员 深圳大学

讲座主持：霍延平 教授

讲座时间：2020年11月27日（周五）上午10:30-12:00

讲座地点：广东工业大学工学四号馆 202 会议室

嘉宾简介：

彭登峰博士自2009年开始，先后在同济大学、九州大学、日本产业综合技术研究所、香港城市大学、浙江大学、中国科学院北京纳米能源与系统研究所和香港理工大学从事功能光学材料和器件的学习和研究工作，研究应力发光半导体材料、稀土发光材料和“光-机-电”集成和耦合新型器件的制备、表征、机理及其在传感和能源领域的应用。近年来，彭登峰博士先后在国际和国内20余种知名中/英文期刊上合作发表研究论文60余篇。论文引用2000余次(Google Scholar)，包括被Science和Advanced Materials等期刊的引用。其中第一作者/通信作者的合作研究发表在Advanced Materials, Nano Energy, Chemistry of Materials, Nanoscale等期刊上。彭登峰博士在“发光和应力发光功能材料”领域有10余年的学习和研究经验，2017年3月入职深圳大学后，主要聚焦“应力发光功能光学材料与器件”的研究，在应力发光材料的制备、结构优化设计、测试装置研制和应力发光材料应用等方面从事相关实验研究并提出了新的思路。主持国家自然科学基金青年和面上项目各1 项，广东省面上项目和深圳市自由探索项目各1 项，同时获深圳市海外高层次人才孔雀计划项目资助。

报告摘要：

应力发光是指发光体在各种机械力作用下产生的动态发光现象。应力发光材料与普通发光材料不同，具有“力”激励发光特性，即：机械能直接转换成光能。由于无需光照和通电，应力发光材料在清洁光源和可视化应力探测方面具有独特的优势。据统计，迄今已有约半数的无机固体材料和近三分之一的有机固体材料被观察或测试到应力发光现象。然而这其中的多数只有在特定条件下才具有应力发光特性，由于这类晶体没有足够有效的发光中心，发光强度非常微弱。它们只有断裂或塑性形变时才会发光，因此是破坏性发光，属于不可恢复性发光行为。近年来发展的可恢复性应力发光压电半导体材料，例如ZnS:Mn/Cu压电半导体材料体系在数10万次以上反复动态力(~10kP压强)下保持可重复的发光(>100cd/m2)，在可视化应力传感和智能无源显示器件领域表现出极为重要的优势。然而，对于ZnS掺杂激活剂的选择较为有限，通常较为理想的发光中心主要锰和铜两种，限制发光光谱范围。本文以四元硫氧锌钙作为研究对象，同时实现了稀土离子(10种)和过渡金属离子的有效掺杂和高效力致发光，极大的拓宽了发光光谱范围，同时降低合成成本。基于应力发光材料，我们在解析机理的同时，展示了其在应力可视化原型柔性领域，例如电子签名笔，防伪标签和荧光棒等应用。

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