大连理工大学黄辉教授让第三代半导体材料首次具备化学催化活性

大连理工大学电信学部黄辉教授让第三代半导体材料首次具备化学催化活性

半导体材料是信息社会的基石，如用于信息处理的集成电路、用于信息获取的微纳传感器。作为新兴的第三代半导体材料，与第一代的硅材料、第二代的砷化镓材料相比，氮化镓材料具有优异的光电特性和化学稳定性（耐高温耐腐蚀），被广泛应用于功率晶体管和LED照明等领域。但是，氮化镓不具备化学活性，这限制了其在化学传感器领域的应用。此外，与集成电路产业相比，微纳传感器（尤其是化学量传感器）的发展水平远远滞后，是物联网和人工智能等产业的“卡脖子”技术，也是继集成电路之后的另一关键产业。

大连理工大学电信学部的黄辉教授课题组，通过在氮化镓中引入氮空位，首次让氮化镓材料具有“优异的化学催化活性”与“超高的电导率”，并将其用于电化学传感器（可检测浓度低至50nM的过氧化氢溶液，检测限比现有技术改善了几十倍）。其催化效果超过传统的Bi等贵金属，其电导率比现有n型氮化镓产品要高出近一个数量级。该传感器具有快速检测、体积小、低成本、高灵敏度、以及高稳定性的优势，可用于液体的痕量分析（如生化分析）。该研究得到国家自然科学基金与国家国际科技合作专项的支持，最新发表在国际知名刊物“ACS Appl. Mater. Interfaces”（美国化学学会期刊，JCR一区，IF8.7）

黄辉教授长期致力于光电检测技术与半导体微纳传感器的研究，以第一作者或通讯作者在nano. lett.等著名期刊上发表四十多篇学术论文。（通讯员：杜佳）