Advanced Functional Materials:统计压电电子学效应

压电电子学效应(Piezotronic Effect)是一种利用应变引起的界面极化电荷调控界面能带结构,进而有效地调节和控制界面或结区载流子输运过程的物理效应。界面处压电极化电荷的极性取决于压电半导体材料的极性和所施加应力的方向,因此,以往基于压电电子学效应的研究主要聚焦于仅有一个或有限个界面的简单系统,在具有大量界面的复杂系统中受到限制。

近日,中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林研究团队和兰州大学秦勇研究团队在ZnO纳米片构成的块体中开展了统计压电电子学效应(Statistical Piezotronic Effect)的研究,利用ZnO纳米片的独特几何特征,通过对ZnO纳米片施加压缩应力,得到c轴择优取向的ZnO块体。这种c轴择优取向的ZnO块体,在受应力作用时,会在内部晶粒之间的界面处产生具有一定统计分布的压电极化电荷和相应的压电极化电势,进而改变整个块体材料的载流子输运特性。这项工作不仅阐述了统计压电电子学效应的基本工作原理,也将压电电子学(Piezotronics)的研究从一个或数个界面系统拓展到大量界面系统中,开辟了压电电子学效应在宏观块体材料中的应用。

相关研究结果发表在Advanced Functional Materials上。

论文信息:

Statistical Piezotronic Effect in Nanocrystal Bulk by Anisotropic Geometry Control

Shuhai Liu, Ming Han, Xiaolong Feng, Qiuhong Yu,Long Gu,Longfe Wang,Yong Qin,  ZhongLin Wang

Advanced Functional Materials

DOI:10.1002/adfm.202010339