光電材料與器件科研團隊是我校粵港澳智能微納光電技術聯(lián)合實驗室的主要研究方向之一,，學術帶頭人是范冰豐特聘教授。近日,，該團隊在新型氧化物半導體材料和器件,、光固化陶瓷3D打印和Micro-LED光電器件等方面研究成果顯著。
2023年11月,，該團隊特聘青年研究員李永寬等在《Materials & Design》期刊（中科院一區(qū)Top期刊,，IF 9.417，2022分區(qū)）發(fā)表題為“Thermally Stable Piezoelectric Sensors for Quantitative Pressure Sensing Based on Linear Piezoelectric Zinc Oxide Thin Films”的學術論文,，我?；浉郯闹悄芪⒓{光電技術聯(lián)合實驗室為第一署名單位，李永寬博士為第一作者和通訊作者,，光源與照明系本科生林鴻森為共同第一作者,，范冰豐特聘教授為共同通訊作者。
該論文報道了基于高質量未摻雜氧化鋅薄膜的獨特壓力傳感器,，可將輸入壓力線性轉化為電壓信號,，且可在高于450攝氏度下穩(wěn)定工作，突破了市面主流PZT鐵電陶瓷的遲滯性信號轉化以及高溫失效瓶頸,，為下一代多功能微機電芯片開發(fā)奠定了基礎,。李永寬博士于2021年加入我校，致力于微納氧化鋅半導體在微機電系統(tǒng)中的開發(fā)應用,，先后獲得了國家自然科學基金青年項目“超薄氧化鋅膜線性壓電響應調控機理研究與壓電性能優(yōu)化”,、廣東省粵佛聯(lián)合基金–地區(qū)培育項目等項目資助，并在學校和粵港澳聯(lián)合實驗室共同支持下建設了先進半導體薄膜材料制備實驗室,。該成果是繼2020年該團隊在氧化物半導體材料方面獲廣東省科技進步獎二等獎（高性能氧化鋅透明電極制備關鍵技術及LED芯片應用,，粵府證（2021）340號）等成果的基礎上拓展的新方向，所報道氧化鋅線性壓電特性為下一代微機電器件設計制造提供了新思路,，有望解決超高分辨率增材制造等領域亟需的亞納米級微納加工與控制難題,，為粵港澳大灣區(qū)智能微納光電技術進步貢獻力量。
2023年12月,，該團隊特聘青年研究員董泰閣等在《Ceramics International》期刊（中科院一區(qū)Top期刊,，IF 5.2，2022分區(qū)）發(fā)表題為“The influences of light scattering on digital light processing high-resolution ceramic additive manufacturing”的學術論文,，我?；浉郯闹悄芪⒓{光電技術聯(lián)合實驗室為第一署名單位,，光學工程專業(yè)碩士研究生董瑩為第一作者,，董泰閣博士為共同第一作者和通訊作者，范冰豐特聘教授為共同通訊作者,。
該論文是陶瓷增材制造領域數字光處理打印技術的最新理論研究成果,。在使用數字光處理技術打印過程中，打印漿料中的陶瓷顆粒對入射光的散射作用將極大地影響打印質量,。該篇論文探究了入射光與陶瓷顆粒的相互作用機理,，發(fā)現(xiàn)通過降低系統(tǒng)無序度的方法可以在維持固化深度不變的情況下降低橫向固化寬度,，進而有效提高打印質量，為實現(xiàn)高精度陶瓷打印提供了理論依據,。
在成果應用方面,，該團隊創(chuàng)新發(fā)展光固化3D打印陶瓷制備技術，提出了有效降低光散射提高打印精度的綠光LED長波長3D打印制備技術,；以及基于Micro-LED新型顯示芯片的主動發(fā)光型3D打印技術,，該技術可取代傳統(tǒng)光固化3D打印中美國TI的DMD被動發(fā)光芯片技術。該團隊提出以上技術成果在2022年8月16日“第十二屆先進陶瓷國際會議（CICC-12）”,、2023年5月27日“第二屆陶瓷增材制造前沿科學家論壇”,、2023年9月14日“第三屆紫外LED國際會議暨長治LED產業(yè)發(fā)展推進大會”、2023年10月19日“陶瓷點陣結構聯(lián)合研究中心成立大會暨第一屆技術研討會”等國際國內學術會議多次受邀報告,，并已應用于東鵬陶瓷和中航三院等單位,，服務民用和軍需。
2023年8月,，該團隊主持制定了《3D打印紫外光投影機光學性能測試方法》團體標準（T/GAWA 29-2023）,；2023年12月，該團隊主持制定了《應用于微納3D打印的Micro-LED投影光機光學性能測試規(guī)范》團體標準（**）,。兩項成果均以我校為第一單位,，光學工程專業(yè)碩士研究生楊佳晨為第一制定人，范冰豐特聘教授為第二制定人,，并聯(lián)合中山大學,、中國航天科工飛航技術研究院創(chuàng)新研究院、北京化工大學,、廣東省標準化研究院,、深圳市晟峰光電科技有限公司等12家單位共同制定，由廣東省增材制造協(xié)會發(fā)布,。其中,，第一項標準規(guī)定了3D打印技術中紫外光投影機空間光場的光學性能諸如光功率密度、光功率密度均勻性,、正焦位置,、有效投影幅面、光學畸變等參數的測量方法,，解決了3D打印產業(yè)紫外光機缺少評價標準的問題,。第二項標準規(guī)定了Micro-LED投影光機的組成結構，并給出Micro-LED投影光機的光學性能測試方法,。
上述研究得到了國家自然科學基金青年基金 (grant 2023YFD2100024,、62204040)、粵港澳智能光電技術聯(lián)合實驗室（2020B1212030010）,、廣東省粵佛聯(lián)合基金-重點項目（2022B1515120081）,、廣東省粵佛聯(lián)合基金–地區(qū)培育項目（2022A1515140042）,、廣東重大人才工程項目–特支計劃科技創(chuàng)新青年人才項目（2019TQ05Z829）、廣東省紫外LED集成光源工程技術研究中心,、廣東省教育廳重點領域專項（2020ZDZX2043 和2021ZDZX1007）等項目的資助,。
圖1. 耐高溫線性壓電響應氧化鋅壓力傳感器（DOI: 10.1016/j.matdes.2023.112466）
圖2. 增材制造數字光處理技術流程示意圖。(DOI:10.1016/j.ceramint.2023.12.274)
圖3. 該團隊主持制定的團體標準
聯(lián)系方式