奖项等级：

一等奖

奖项类别：

科学技术奖

主要完成单位：

中国科学院宁波材料技术与工程研究所 湖南大学

主要完成人：

万青 李秋红 丰平

纳米线是研究小尺度世界科学规律的理想对象， 同 时也在新型信息、 传感和能源器件领域具有重大应用前 景， 十多年来一直是国际基础研究的前沿和热点。项目 在宽带隙氧化物半导体纳米线的宏量制备、 功能掺杂及 其微纳器件应用领域开展了系统的研究， 代表科研成果 如下： (1) 实现了ZnO、 SnO 2 和In 2 O 3 等纳米线的低成本 宏量制备， 并通过高温原位掺杂技术实现了上述纳米线 的电学调控掺杂， 为其在功能器件领域的应用奠定了坚 实的基础。 (2) 结合微机械 （MEMS） 技术研制了ZnO纳米线薄 膜传感器， 乙醇探测极限达1.0 ppm； 并成功研制了三 维立体分叉SnO2纳米线薄膜乙醇传感器， 探测极限突 破0.5 ppm， 响应和恢复都在2秒以内。 (3) 系统研究了ZnO纳米线的真空电子场发射特 性， 观测到了低达1.6V/m的发射开启电场； 该结果为当 时ZnO纳米结构报道的最好结果， 论证了ZnO纳米结 构在真空电子场发射领域的潜在应用价值。 (4) 提出了单根纳米线的开关电导模型解释了气敏 传感机理， 并成功引入电子/声子散射模型解释了氧化 物半导体纳米线施主简并掺杂导致的金属导电行为。 项目共发表包括 2 篇 Nano Letters， 1 篇 Small 和 30篇Appl. Phys. Lett.在内的SCI收录论文40多篇， 并 且得到了包括美国科学院院士哈佛大学 Charles M. Lieber教授在内的众多国际知名学者的引用和正面评 价。上述论文累计SCI他引3000多次， 其中所列国内 完成10篇代表作SCI他引1891次， 单篇论文最高SCI 他引900多次。项目得到多项国家自然科学基金和浙 江省自然科学基金重点项目资助， 部分研究成果被 《Nature China》 作为专题亮点和Appl. Phys. Lett.作为 封面报道。