1.光子晶体

    光子晶体是由具有不同折射率的介质在空间中呈周期性排列的人工微结构材料，具有独特的光子带隙特性（即与光子晶体晶格常数相匹配的光将被禁止传播）。除光子带隙外，光子晶体还有另外两个光学特性，即光子局域和结构色彩，如果将缺陷态（如点、线、面缺陷）引入到光子晶体中特定频率的光就将沿着缺陷态传播（光子局域）；如果被禁止传播的光落在可见光范围时光子晶体材料将显示出鲜艳的色彩（结构色彩）。利用上述的三个光学特性，光子晶体可应用在光电信息材料、调制材料、传感显示材料等领域。

光子晶体SEM照片及其荧光显示

2.纳米晶体管

    有机薄膜晶体管（OTFT）因其在柔性显示、可穿戴电子设备方面有着非常好的应用前景，而备受研究者关注。近年来，有机薄膜晶体管从材料到器件设计都取得了巨大的进步。国内在高迁移率有机半导体研究方面已经达到国际水平，但制备低压高性能的OTFT在材料与技术上都有极大挑战。本课题将利用高介电栅极绝缘层，与最新的高迁移率有机半导体结合，用溶液法实现高性能低压OTFT的制备。同时，研究其相互作用的物理机理以及电荷在界面的传输机制。

晶体管结构示意图

3.生物传感器

    基于石墨烯晶体管的生物传感器研究。生物传感器是一类以生物识别元件，利用信号转换元件将生物信号转换成可以检测的信号，而实现对待测目标物的高特异性和高灵敏检测。本课题组拟制造基于石墨烯晶体管的生物传感器进行各类生物分子的定量检测。制造的石墨烯晶体管传感器与传统的检测技术相比，具有灵敏度和选择性高、利于小型化、分析速度快、免标记、操作简单、试剂消耗少和更好的生物相容性等优势，可以在电解质中工作并直接接触分析物，探测溶液中许多生物相关分子和反应。

生物传感器工作原理