材料学院一研究取得重大进展

论文又在国际名刊醒目露脸

校园新闻网讯近日传来喜讯，材料学院“微纳米结构与器件”团队在国际上首次报道了Si₃N₄低维纳米结构的压阻特性。该团队采用单晶Si₃N₄纳米带作为功能单元，实现了具有高灵敏高稳定的压力传感器的研发，当施加压力为25.6～135.3nN时，其压阻系数为2.2～8.8×10^-11Pa^-1，能够实现nN量级压力变化的高灵敏反馈和探测。相关工作得到了同行和主编的高度肯定，被英国皇家化学学会国际知名期刊《材料化学》以封面论文接收在线发表(J. Mater. Chem. C, 2014,2(47), 10062-10066(母刊J. Mater. Chem.2013年影响因子为6.6))。

今年5月，该团队的论文刚刚在《材料化学》期刊上以封面论文发表，时隔半年又再次在这份国际著名期刊上以亮点论文发表。

Si₃N₄单晶纳米带压力传感器工作效果示意图

传感器技术是衡量现代化进程的关键技术之一，在航天航空、石油化工、地热勘探、医疗和汽车等领域的应用广泛。在众多传感器中，半导体压力传感器因其优异性能而备受关注。

低维纳米结构是人们研究材料的电学、热学和力学性能与维度和量子限制效应相关性的一种有效的研究系统，有望为高灵敏高稳定压力传感器的研发突破带来契机。已有研究报道证明，采用Si纳米线作为压力传感器的功能单元，其压阻因子比其传统体材料提高近50倍。

氮化硅(Si₃N₄)属宽带系半导体(5.3 eV)材料，与传统Si₃N₄相比，低维Si₃N₄具有更高的强度，良好的热冲击和抗氧化能力，在胜任高温和高压等苛刻服役条件的微纳光电器件中，具有诱人的潜在应用前景。