學(xué)術(shù)報(bào)告
報(bào)告題目：基于二維材料的光電化學(xué)型光電探測器
報(bào)告人：湘潭大學(xué)祁祥教授
報(bào)告時(shí)間：2024年6月21日上午10:30
報(bào)告地點(diǎn)：知行樓B509
報(bào)告摘要：二維材料擁有較高的載流子遷移率,、合適的帶隙、良好的光響應(yīng)特性,，在光電探測領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力,。光電化學(xué)型（PEC）光電探測器是一種基于光電池構(gòu)型的新興光電探測器，其工作原理巧妙的將半導(dǎo)體物理過程和電化學(xué)過程相結(jié)合,，具有自供能,、成本低、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)和制備工藝簡單等特點(diǎn),。我們的工作主要圍繞基于二維材料的光電化學(xué)型光電探測器的構(gòu)筑及其性能增強(qiáng)策略與調(diào)控手段等方面開展研究。二維材料大規(guī)模,、高質(zhì)量的可控制備是實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用開發(fā)的基礎(chǔ)和前提,。我們采用分別采用液相剝離法和氣相沉積技術(shù)實(shí)現(xiàn)多種少層二維材料的高質(zhì)量制備，并將其用于構(gòu)建工作電極,。同時(shí),，我們從器件構(gòu)筑和材料性質(zhì)兩個(gè)角度發(fā)展了異質(zhì)結(jié)構(gòu)筑、電解質(zhì)優(yōu)化,、外場增強(qiáng)等多種性能調(diào)控手段,。1）我們通過堿性電解質(zhì)環(huán)境有效改善了二維黑磷基光電探測器的穩(wěn)定性；通過添加ATP和NADPH,，將電解質(zhì)環(huán)境設(shè)計(jì)成仿生物光合作用的場景,，抑制光生電子的復(fù)合，構(gòu)建了多種高性能的光電化學(xué)型光電探測器,。2）基于二維材料表面極易負(fù)載形成范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)的特點(diǎn),，構(gòu)筑了多種能帶排列為Type-Ⅱ型的范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)，有效地改善了光生載流子的分離能力,，實(shí)現(xiàn)器件光響應(yīng)性能提升,。3）利用外加電場、磁場等對二維材料的自發(fā)極化或電子自旋態(tài)進(jìn)行調(diào)制,，實(shí)現(xiàn)了光響應(yīng)性能的顯著提升,。此外,，基于二維材料的PEC光電探測器的光生電荷和光生電勢特征，我們還積極開發(fā)其在生物方面的應(yīng)用前景,，探索了葡萄糖檢測中的電輔助氧化還原和葡萄糖催化過程,，為檢測葡萄糖提供了一種非酶基電化學(xué)生物傳感器平臺；發(fā)現(xiàn)PEC器件的光生電荷能夠有效促進(jìn)在小鼠創(chuàng)口的愈合能力,。我們發(fā)展了多種準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì),，構(gòu)筑柔性可穿戴光電探測原型器件；通過PVA凝膠網(wǎng)絡(luò)包裹二維材料制備導(dǎo)電凝膠,，構(gòu)筑了可拉伸,、可自愈的光電探測原型器件。
報(bào)告人簡介：祁祥,，男,，湘潭大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師,，現(xiàn)任湘潭大學(xué)物理與光電工程學(xué)院副院長,、“微納能源材料與器件”湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任。2000年進(jìn)入武漢大學(xué)物理學(xué)基地班專業(yè)學(xué)習(xí),；2004年本科畢業(yè)后繼續(xù)在武漢大學(xué)碩博連讀,，并于2009年獲博士學(xué)位；同年7月博士畢業(yè)后進(jìn)入湘潭大學(xué)工作至今,。
省物理學(xué)會(huì)副秘書長,、常務(wù)理事，湖南省杰出青年基金獲得者,，連續(xù)入選全球前2%頂尖科學(xué)家榜單,、“全球頂尖前10萬科學(xué)家”學(xué)者庫。以第2完成人獲湖南省自然科學(xué)二等獎(jiǎng)1項(xiàng),，參與完成湖南省自然科學(xué)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)1項(xiàng),、湖南省高等教育教學(xué)成果獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)2項(xiàng)，是首屆湖南省優(yōu)秀研究生導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)的骨干成員（排名第二）,。主要從事低維功能材料與器件方面研究,。研究工作得到了國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目/青年項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目子課題,、湖南省杰出青年基金項(xiàng)目的資助,，主持科研項(xiàng)目10余項(xiàng)。指導(dǎo)學(xué)生獲湖南省優(yōu)秀碩士學(xué)位論文4篇,、協(xié)助指導(dǎo)湖南省優(yōu)秀博士學(xué)位論文1篇,。作為主編組織撰寫英文學(xué)術(shù)專著1部、參與英文專著章節(jié)撰寫3部，申請國家發(fā)明專利8項(xiàng),、獲批3項(xiàng),，在Adv. Funct. Mater., Adv. Energy Mater., Nano Today, Appl. Phys. Lett.等刊物上發(fā)表SCI論文70余篇，ESI高被引論文7篇,，累計(jì)被Nature,、Nature Materials、Nature Catalysis等刊物引用10900余次,，h因子 54,。
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物理與電子科學(xué)學(xué)院
2024年6月19日