由中国科学院信息技术科学部、中国科学院技术科学部主办,浙江大学承办的“工程力学前沿”和“材料科技前沿”技术科学论坛于2009年4月20-21日在我校召开,来自技术科学部的24位院士、21 位相关领域的中青年专家和浙江大学的广大师生参加了本次盛会。4位院士和17位中青年专家在论坛上作了专题学术报告。其中,材料系的叶志镇教授作为我校中青年专家的代表,在会上做了关于“ZnO薄膜材料制备、物性调控与光电应用”的报告。
叶志镇教授在80年代末开始从事ZnO材料的研究工作。近年来,围绕国家的重大需求,带领课题小组人员挑战p型ZnO这一制约ZnO-LED迈向实用的世界性难题。经过师生的共同努力,叶教授的课题组采用多种掺杂方法,提高掺杂元素N在ZnO中的固溶度,较系统地发展了p型掺杂技术。在此基础上,通过可工业化的MOCVD方法制备了ZnO同质p-n结,实现了室温电致发光。2007年,叶教授课题组的阶段性基础研究成果获得国家自然科学二等奖。而后p型ZnO方面的工作继续推进,发展了Li-N共掺、钠掺杂等掺杂技术,研制了多量子阱结构ZnO-LED并实现了室温电致发射紫蓝光,这些工作于2009年2月被评为国家自然科学基金委“光电信息功能材料重大研究计划”(2000-2008年)的五个亮点成果之一。
叶教授在报告中提到,ZnO作为未来节能廉价环保固体白光照明重要基础材料,在节能照明产业具有巨大潜力。虽然目前还处于应用基础研究阶段,但前途是光明的。课题小组的p型ZnO样品不仅在实验室测量得到,2007年还去上海微系统所等单位验证过测试结果。2009年在天津国家信息产业部专用材料监督检验中心(CMA)给出的测试报告中,课题组送去检测的早期样品中仍有相当部份保持着良好的p型性能。这说明ZnO的p型掺杂虽然是个国际难题,但还是有很大可能在全世界科学家的共同努力下被彻底攻克的。从事ZnO研究的课题小组和学者正在逐年增加,据SCI检索国外30多个、国内20多个研究小组都发表了关于p型ZnO研究的学术论文,而已经作出室温电致发光报道的单位在国内外也有近10个。浙江大学ZnO课题组是开展相关研究工作较早的单位之一,一些原创性研究思路和新发现虽然得到国内外同行的肯定和验证,在该领域拥有了一定的国际学术地位和影响,但研究工作并没到大功告成的时候。课题组要把高效稳定ZnO p型掺杂技术继续向前推进,深入研究ZnO中杂质、缺陷行为与调控,要制备出优质稳定的ZnO/ZnMgO多量子阱异质结。而最终目的是希望实现具有自主知识产权的高效、廉价、环保ZnO-LED的产业化。
此外,叶教授在报告末还提及他在MIT访问期间的接触到先进的高真空CVD薄膜制备,回国后联合沈阳科仪中心自主研发了系列高真空CVD薄膜设备,探索各种材料制备新工艺。这些在材料设备上的努力使叶教授有能力根据自己科研需求量身打造为我所需的设备。
叶教授的报告得到了论坛主持人中科院金属所叶恒强院士及其他与会院士、专家的高度评价,并对ZnO-LED产业化前景寄予厚望,希望能早日造福人类。此次论坛的圆满召开对促进院士和专家与浙江大学的交流与合作产生了积极的重要影响。