一、研究中心概況
南開大學材料科學與工程學院光子學/電子學材料研究中心成立于2015年7月，目前有教授兩名，講師三名，并在不斷擴大師資力量。研究中心以硅光子學與儲能器件研究為基礎，開拓研發新型光子學和納米電子學材料和器件，重點研究先進硅光子學材料、新型儲能和高效光電轉換材料、納米電子器件等。目標是建設成一個集前沿基礎研究、應用研究和技術開發為一體的科學研究和人才培養基地。
孫甲明教授團隊
朱劍教授團隊
孫甲明教授課題組主要研究工作圍繞以原子層沉積工藝合成和調控新型光子學和電子學復合材料，構建納米復合薄膜器件，研究方向涵蓋硅集成微電子材料、光電轉換材料、納米功能材料、儲能材料、柔性電子材料，研發新型光電子器件制造與測控技術；緊密圍繞國家重大戰略需求和世界科學發展前沿，開拓光電功能薄膜的新特質和新應用。
原子層沉積系統實驗室
光電子器件綜合測試分析實驗室
稀土離子摻雜的硅基納米復合薄膜電致發光器件
用于鋰電池的均勻且連續的多層納米管狀結構材料
朱劍教授的團隊（納米級先進材料與增材制造實驗室，nAMLAB）致力于研究新型非硅電子、光電子器件及柔電器件的研究。課題組主要從事納米材料的合成和大面積組裝，探索納米材料在低成本、高性能、柔性/可拉伸電子和光電子領域的應用，這些研究工作有望在人工智能、醫療保健、生物植入、人機界面和物聯網等領域發揮重要作用。研究內容包括：1. 納米半導體材料. 利用溶液法進行大量制備、組裝二維材料，并應用于邏輯電路、光電探測和類腦計算方面的研究；2. 柔性導體材料. 通過設計導體材料的單分散性和可擴展性，組裝網絡和優化界面來增強宏觀材料的化學和物理性質，追求高精度、優異機械彈性及高電導互連的可變形微電子系統，滿足開發高度集成的人機交互可穿戴和可修復電子光子皮膚的巨大需求；3. 微型與柔性能源器件. 研究可拓展、低成本高性能的柔性電池技術，探索可持續發展清潔能源轉換與存儲體系，將其應用于健康監護、柔性電子、應變傳感、可植入器件等領域，解決全球能源需求迅速增長及環境問題。
二、團隊負責人簡介
孫甲明教授
研究方向為硅基光子學與儲能器件。從事硅基電致發光研究20余年，分別在離子注入的硅pn結LED、納米硅、稀土離子摻雜的硅基氧化物 MOS結構電致發光器件研究方面取得了較大的進展。2006年回國工作，創建了南開大學硅光子學與儲能器件實驗室。目前在國內外核心期刊發表論文100余篇，承擔國家“973”項目子課題及國家自然科學基金等多個科研項目，現任中國發光學會和中國摻雜納米材料發光會議委員。
2015年7月至今，南開大學，材料科學與工程學院，教授
2006年10月-2015年6月，南開大學，物理學院，教授。
2001年10月-2006年9月，德國開姆尼茨羅森道夫研究中心，博士后
2000年10月-2001年9月，日本東京大學工學部電子科學系，博士后
1998年9月-2000年9月，中國科學院物理研究所，博士后
1995年9月-1998年7月，中國科學院長春光機與物理所，凝聚態物理，博士
1991年9月-1994年7月，中國科學院光機與物理所，凝聚態物理，碩士
1987年9月-1991年7月，吉林大學，固體物理學，學士
朱劍教授
朱劍教授于2007年獲得南開大學理學學士學位和天津大學工學學士學位。2013年在美國密歇根大學安娜堡分校獲得化學工程博士學位，之后在美國伊利諾斯州埃文斯頓的西北大學進行博士后研究。2017年，朱劍教授加入南開大學，任材料科學與工程學院教授。目前，在Nature, Nat. Nanotechnol., Adv. Mater., Nano Lett.以及其他頂級期刊上發表論文四十余篇。其工作成果刊登在Phys.Org, Wired, Discovery News, Science Daily等網站上。
三、課題組成員簡介
楊揚
主要從事光電材料及薄膜器件的研究，包括稀土摻雜氧化物以及雜化鈣鈦礦等光電功能材料，利用原子層沉積工藝制備硅基電致發光器件。
2018年至今 南開大學 材料科學與工程學院 助理研究員
2016年9月-2018年6月 南開大學 材料科學與工程學院 博士后
2014年7月-2016年8月 山東大學-浪潮集團 聯培博士后
2009年9月-2014年6月 浙江大學 材料科學與工程學系 工學博士
2005年9月-2009年6月 浙江大學 材料科學與工程學系 工學學士
劉俊慶
主要從事原子/分子層沉積技術及應用研究，通過先進薄膜材料與表/界面工程，開發儲能材料與器件。
2016年08月-至今 南開大學 材料科學與工程學院 講師
2014年10月-2015年09月 柏林自由大學 化學 聯合培養博士
2012年09月-2016年01月 天津大學 材料學 工學博士
2010年09月-2012年07月 天津大學 材料學 工學碩士
2006年09月-2010年07月 天津大學 材料科學與工程 工學學士
尹 君
尹君，2014年獲得南開大學物理學學士學位、數學與應用數學學士學位，2019年獲得清華大學物理學博士學位，原子分子與光物理實驗方向，期間于2018至2019年前往普渡大學化學系進行訪問學習。2019年7月加入南開大學，任材料科學與工程學院講師。目前，主要從事微納光電子學的相關研究工作：新型光電子器件的制備、表征與測試，原型器件的工作原理及其機制等基礎性研究。
四、孫甲明教授團隊近年科研成果
[1] Advanced Materials 33, 2100783 (2021), Highly Efficient Pure-Blue Light-Emitting Diodes Based on Rb and Cl Alloyed Metal Halide Perovskite.
[2] Journal of Alloys and Compounds 885, 160993 (2021), Electroluminescent polycrystalline Er-doped Lu3Al5O12 nanofilms fabricated by atomic layer deposition on silicon.
[3] Applied Physics Letters 118, 141104 (2021), Highly efficient and stable electroluminescence from Er-doped Ga2O3 nanofilms fabricated by atomic layer deposition on silicon.
[4] Scripta Materialia 196, 113750 (2021), Bright red electroluminescence from Al2O3/Eu2O3 nanolaminate films fabricated by atomic layer deposition on silicon.
[5] Optics Express 29(1), 37-47 (2021), Electroluminescent Y3Al5O12 nanofilms fabricated by atomic layer deposition on silicon: Using Yb as the luminescent dopant and crystallization impetus.
[6] Journal of Alloys and Compounds 832, 154964 (2020), Silicon-based electroluminescent polycrystalline Er-doped Yb3Al5O12 nanofilms fabricated by atomic layer deposition.
[7] Journal of Physics D: Applied Physics 53, 215104 (2020), Control of interaction between Tm2O3 layers in electroluminescent Al2O3/Tm2O3 nanolaminate films fabricated by atomic layer deposition.
[8] Optical Materials 107, 110125 (2020), Exploration of the green electroluminescence from Al2O3/Ho2O3 nanolaminate films fabricated by atomic layer deposition on silicon.
[9] Journal of Materials Chemistry A 8, 25371-25381 (2020), Carbon-confined ultrasmall T-Nb2O5 nanocrystals anchored on carbon nanotubes by pyrolysing MLD-niobiumcone films for enhanced electrochemical applications.
[10] Journal of Materials Chemistry A 8, 18087-18093 (2020), Surface modification of garnet solid electrolytes with amorphous SnO2 via atomic layer deposition.
[11] Journal of Materials Chemistry A 8, 5671-5678 (2020), Enhanced surface binding energy regulates uniform potassium deposition for stable potassium metal anodes.
[12] Electrochimica Acta 331, 135268 (2020), Atomic layer deposition and structure optimization of ultrathin Nb2O5 films on carbon nanotubes for high-rate and long-life lithium ion storage.
[13] Physica Status Solidi - RRL 13, 1900137 (2019), Energy transfer under electrical excitation and enhanced electroluminescence in the nanolaminate Yb,Er co-doped Al2O3 films.
[14] Nanomaterials 9(3), 413 (2019), Blue electroluminescent Al2O3/Tm2O3 nanolaminate films fabricated by atomic layer deposition on silicon.
[15] Electrochimica Acta 319, 490-498 (2019), Precise growth of Al2O3/SnO2/CNTs composites by a two-step atomic layer deposition and their application as an improved anode for lithium ion batteries.
[16] Applied Physics Letters 114, 211102 (2019), Near-infrared electroluminescence from metal-oxide-semiconductor devices with erbium-doped gadolinium oxide on silicon.
[17] Applied Surface Science 484, 600-609 (2019), Growth of ultrathin SnO2 on carbon nanotubes by atomic layer deposition and their application in lithium ion battery anodes.
[18] Optical Materials 80, 209-215 (2018), Electroluminescent Yb2O3:Er and Yb2Si2O7:Er nanolaminate films fabricated by atomic layer deposition on silicon.
[19] Scripta Materialia 151, 1-5 (2018), Near-infrared electroluminescence from atomic layer doped Al2O3:Yb nanolaminate films on silicon.
[20] Optics Express 26(7), 9344-9352 (2018), Intense electroluminescence from atomic layer doped Al2O3/Tb2O3 nanolaminate films on silicon.
五、朱劍教授團隊近年科研成果
[1] Liu, H.-Y.; Yin, J.; Gao, X.; Zhao, S.; Bian, G.; Li, J.; Wang, C.-P.; Zhu, J.*, Scalable Submicron Channel Fabrication by Suspended Nanofiber Lithography for Short-Channel Field-Effect Transistors. Adv. Funct. Mater. 2021, 2109254.
[2] Zhao, S.; Liu, H.-Y.; Cui, L.; Kang, Y.; Bian, G.; Yin, J.; Yu, J.-C.; Chang, Y.-W.; Zhu, J.*, Elastomeric Nanodielectrics for Soft and Hysteresis-Free Electronics. Adv. Mater.2021, 2104761.
[3] Wang, C.-P.; Feng, Y.; Sun, H.; Wang, Y.; Yin, J.; Yao, Z.*; Bu, X.-H.*; Zhu, J.*, Self-Optimized Metal–Organic Framework Electrocatalysts with Structural Stability and High Current Tolerance for Water Oxidation. ACS Catal. 2021, 11, 12, 7132–7143.
[4] Bian, G.; Yin, J.; Zhu, J*, Recent Advances on Conductive 2D Covalent Organic Frameworks. Small 2021, 2006043.
[5] Kang, Y.; Wang, G.; Zhao, S.; Li, J.; Di, L.; Feng, Y.; Yin, J.; Zhu, J.*, Electronics from High‐Resolution Printable and Elastomeric Conductors from Strain‐Adaptive Assemblies of Metallic Nanoparticles with Low Aspect Ratios. Small 2020, 16 (50), 2004793.
[6] Gao, X. X.; Yin, J.; Bian, G.; Liu, H. Y.; Wang, C. P.; Pang, X. X.; Zhu, J.*, High-Mobility Patternable MoS2 Percolating Nanofilms. Nano Res. 2020.
[7] Wang, C.-P.; Liu, H.-Y.; Bian, G.; Gao, X.; Zhao, S.; Kang, Y.; Zhu, J.*; Bu, X.-H.*, Metal-Layer Assisted Growth of Ultralong Quasi-2D MOF Nanoarrays on Arbitrary Substrates for Accelerated Oxygen Evolution. Small 2019, 15 (51), 1906086.
[8] Gao, X.; Bian, G.; Zhu, J.*, Electronics from Solution-Processed 2D Semiconductors. J. Mater. Chem. C 2019, 7, 12835-12861.
[9] Wang, Z.#; Kang, Y.#; Zhao, S.#; Zhu, J.*, Self-Limiting Assembly Approaches for Nanoadditive Manufacturing of Electronic Thin Films and Devices. Adv. Mater. 2019, 1806480.
[10] Zhu, J.; Yang, M.; Emre, A.; Bahng, J. H.; Xu, L.; Yeom, J.; Yeom, B.; Kim, Y.; Johnson, K.; Green, P.; Kotov, N. A.*, Branched Aramid Nanofibers. Angew. Chem. 2017, 56, 11744-11748.
[11] Zhu, J.; Hersam, M. C.*, Assembly and Electronic Applications of Colloidal Nanomaterials. Adv. Mater. 2017, 29, 1603895.
