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[专家学者] 中国科学院北京纳米能源与系统研究所潘曹峰

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发表于 2017-10-16 09:17:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
潘曹峰,男,中国科学院北京纳米能源与系统研究所研究员,博士生导师,国家自然基金“优秀青年科学基金”获得者。2005、2010年分别在清华大学材料科学与工程系获学士、博士学位,曾获得清华大学优秀博士学位论文奖,北京市优秀博士学位论文奖以及全国优秀博士学位论文奖。其后于美国佐治亚理工学院材料科学与工程学院进行博士后研究。主要从事低维压电半导体力光电耦合效应及相关微纳光电功能器件研究。以构建高性能微纳光电功能器件为目标,以低维压电半导体为载体,从材料的设计和可控制备出发,探索力光电耦合效应对压电半导体光电器件性能的调制机制,研究了从单根纳米线原型器件到由大规模纳米线阵列构成的集成器件,在新型大规模柔性阵列式压电光电子学器件的设计和集成、超高分辨率应力传感及成像、高性能传感器、生物交互和控制等领域中取得了重要进展。在Nat. Photon.、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.、Angew. Chem. Int. Edit.、Nano Lett.、ACS Nano等期刊上发表SCI论文100多篇,引用2300多次。


姓名:        潘曹峰        
性别:        男
职称:        研究员        
学历:        博士
电话:        无        
传真:        无
Email:        cfpan@binn.cas.cn        
邮编:        100083
简历:
研究组主页:
        http://www.binn.cas.cn/ktz/pcfyjz/
        http://piezotronics.binncas.cn (可下载全文)
H-index:
        http://www.researcherid.com/rid/C-9273-2011
研究方向:主要从事低维压电半导体力光电耦合效应及相关微纳光电功能器件研究。
专家类别:研究员
获奖及荣誉:
1、2016.08,  获得国家自然基金“优秀青年科学基金”
2、2015.07,  入选北京市“海聚工程”计划
3、2014.01
4、2012.     全国优秀博士学位论文奖
5、2011.08,  北京市优秀博士论文
6、2010.07,  清华大学优秀博士毕业生
7、2010.07,  清华大学优秀博士论文
8、2010.04,  宝钢优秀学生特等奖
9、2005.07,  北京市优秀毕业生
10、2002-2003 北京市三好学生
代表论著:
1)  Caofeng Pan, Lin Dong, Guang Zhu, Simiao Niu, Ruomeng Yu, Qing Yang, Ying Liu and Zhong Lin Wang, High-resolution electroluminescent imaging of pressure distribution using a piezoelectric nanowire LED array.Nature Photonics: 20130828 ,7 ,752 (影响因子:27.2)
2)  Yu, R. M.; Pan, C. F.; Wang, Z. L., High performance of ZnO nanowire protein sensors enhanced by the piezotronic effect. Energy & Environmental Science 2013, 6, 494-499. (Yu, R. M.与 Pan, C. F.贡献等同) (影响因子:9.61)
3)  Yang, Q.; Liu, Y.; Pan, C. F.; Chen, J.; Wen, X. N.; Wang, Z. L., Largely Enhanced Efficiency in ZnO Nanowire/p-Polymer Hybridized Inorganic/Organic Ultraviolet Light-Emitting Diode by Piezo-Phototronic Effect. Nano Letters 2013, online, DOI: 10.1021/nl304163n.(影响因子: 13.198)
4)  Pan, C. F.; Yu, R. M.; Niu, S. M.; Zhu, G.; Wang, Z. L., Piezotronic effect on the sensitivity and signal level of schottky contacted pro-active micro/nanowire nanosensors. ACS Nano 2013, online, DOI: 10.1021/nn306007p.(影响因子: 10.774)
5)  Zhu, G.; Pan, C. F.; Guo, W. X.; Chen, C. Y.; Zhou, Y. S.; Yu, R. M.; Wang, Z. L., Triboelectric-Generator-Driven Pulse Electrodeposition for Micropatterning. Nano Letters 2012, 12, 4960-4965.(影响因子: 13.198)
6)  Pan, C. F.; Niu, S. M.; Ding, Y.; Dong, L.; Yu, R. M.; Liu, Y.; Zhu, G.; Wang, Z. L., Enhanced Cu2S/CdS Coaxial Nanowire Solar Cells by Piezo-Phototronic Effect. Nano Letters 2012, 12, 3302-3307. (影响因子: 13.198)
7)  Pan, C. F.; Guo, W. X.; Dong, L.; Zhu, G.; Wang, Z. L., Optical Fiber-Based Core-Shell Coaxially Structured Hybrid Cells for Self-Powered Nanosystems. Advanced Materials 2012, 24, 3356-3361.(影响因子: 13.877)
8)  Yu, R. M.; Dong, L.; Pan, C. F.; Niu, S. M.; Liu, H. F.; Liu, W.; Chua, S.; Chi, D. Z.; Wang, Z. L., Piezotronic Effect on the Transport Properties of GaN Nanobelts for Active Flexible Electronics. Advanced Materials 2012, 24, 3532-3537. .(Pan, C. F. is the group leader of Dong, L.; Niu, S. M.; and Yu, R. M.) (影响因子: 13.877)
9)  Dong, L.; Niu, S. M.; Pan, C. F.; Yu, R. M.; Zhang, Y.; Wang, Z. L., Piezo-Phototronic Effect of CdSe Nanowires. Advanced Materials 2012, 24, 5470-5475.(Pan, C. F. is the group leader of Dong, L.; Niu, S. M.; and Yu, R. M.) (影响因子: 13.877)
10)  Guo, W. X.; Xu, C.; Wang, X.; Wang, S. H.; Pan, C. F.; Lin, C. J.; Wang, Z. L., Rectangular Bunched Rutile TiO2 Nanorod Arrays Grown on Carbon Fiber for Dye-Sensitized Solar Cells. Journal of the American Chemical Society 2012, 134, 4437-4441.(影响因子:9.907)
11)  Pan, C. F.; Luo, Z. X.; Xu, C.; Luo, J.; Liang, R. R.; Zhu, G.; Wu, W. Z.; Guo, W. X.; Yan, X. X.; Xu, J.; Wang, Z. L.; Zhu, J., Wafer-Scale High-Throughput Ordered Arrays of Si and Coaxial Si/Si1-xGex Wires: Fabrication, Characterization, and Photovoltaic Application. ACS Nano 2011, 5, 6629-6636.(影响因子: 10.774)
12)  Pan, C. F.; Li, Z. T.; Guo, W. X.; Zhu, J.; Wang, Z. L., Fiber-Based Hybrid Nanogenerators for/as Self-Powered Systems in Biological Liquid. Angewandte Chemie-International Edition 2011, 50, 11192-11196.(影响因子: 13.455)
13)   Pan, C. F.; Fang, Y.; Wu, H.; Ahmad, M.; Luo, Z. X.; Li, Q. A.; Xie, J. B.; Yan, X. X.; Wu, L. H.; Wang, Z. L.; Zhu, J., Generating Electricity from Biofluid with a Nanowire-Based Biofuel Cell for Self-Powered Nanodevices. Advanced Materials 2010, 22, 5388-5392.(影响因子: 13.877)
14)   Pan, C. F.; Wu, H.; Wang, C.; Wang, B.; Zhang, L.; Cheng, Z. D.; Hu, P.; Pan, W.; Zhou, Z. Y.; Yang, X.; Zhu, J., Nanowire-based high performance "micro fuel cell": One nanowire, one fuel cell. Advanced Materials 2008, 20, 1644-1648.(影响因子: 13.877)


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发表于 2019-5-18 09:06:56 | 显示全部楼层
应郑州大学橡塑模具国家工程研究中心邀请,国家优青,中国科学院北京纳米能源与系统研究所潘曹峰研究员将莅临我中心做学术报告。欢迎广大师生积极参加!
  报告题目:基于压电光电子学效应的ZnO纳米线阵列应力传感与成像系统及其在机器人电子皮肤集成应用中的研究
  报告人:潘曹峰 研究员
  报告时间:2019年5月17日(周五)下午16:00
  报告地点:文化路与丰产路叉口模具大厦12楼学术报告厅
  报告人简介:
  潘曹峰,中国科学院北京纳米能源与系统研究所研究员,2005、2010年分别获清华大学学士、博士学位,博士论文入选全国优秀博士学位论文奖。美国佐治亚理工学院进行博士后。在Nature Photonics、Nature Communications、Advanced Materials等期刊发表SCI论文157篇,引用6000余次,H因子42,其中8篇入选“ESI高被引论文”;授权美国发明专利3项,中国专利17项。作邀请报告20余次。承担国家重点研发专项子课题,国家自然基金,北京市科技创新计划,北京市自然基金重点项目。现任Sci. Bull.和Nanotechnology副主编,中国材料研究学会纳米材料与器件分会理事等。主要从事低维压电半导体光电器件的压电(光)电子学效应(压电半导体中的力-光-电耦合效应)及微纳光电功能器件在触觉传感中的研究。在大规模纳米线阵列集成器件、超高分辨率应力传感与成像、高性能电子皮肤及人工智能等方面取得了国际领先的成果。
  报告简介:
  通过电子手段模拟人的感知一直是人工智能领域的重大挑战,触觉的仿生还是一个尚未攻克的难题。高分辨率、高灵敏度、快速响应的大面积应力传感器阵列是极具挑战的研究领域。压电光电子学效应反映的是光电子器件对应力和光的耦合响应,可将动态应力信息转换为可同步采集的光信号,避免电学测试中通道切换和仪器响应延迟,大大提高了应力成像的获取速度。因此压电光电子学效应在应力应变检测器方面有极大的应用前景,其与硅基技术的集成可望在智能电子签名、人工皮肤和人机接口等领域提供独特的应用。本报告将介绍报告人在这方面开展的相关工作。

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发表于 2019-8-4 09:27:59 | 显示全部楼层
近年来,随着纳米科学技术的飞速发展,半导体纳米线在电子和光电子领域得到了广泛的应用。其中,以ZnO、GaN为代表的第三代半导体由于其c轴方向的结构不对称,沿纳米线纵向有相对较大的自发极化。压电、光激发和半导体特性的双或多路耦合产生了压电电子学和压电光电子学等新的研究领域。
近日,中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林,潘曹峰,翟俊宜等综述了纳米线基压电电子学和压电光电子学的机理和应用。研究压电电子学和压电光电子学,可实现通过简单的机械刺激有效地控制载流子输运、光电特性等,引起了广泛的关注。

半导体纳米线

半导体纳米线

Caofeng Pan, Junyi Zhai, Zhong Lin Wang. Piezotronics and Piezo-phototronics of Third Generation Semiconductor Nanowires. Chem. Rev.,2019
DOI: 10.1021/acs.chemrev.8b00599
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.8b00599

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发表于 2021-2-26 17:19:37 | 显示全部楼层
Small Science近日发表了来自北京纳米能源与系统研究所的潘曹峰研究员团队的综述论文探讨了压电光电子学效应在纳米传感器领域的研究进展。压电光电子学是王中林院士首次提出并开创的一个新学术领域。压电光电子学可以利用压电电场来调控载流子的产生、传输、分离和复合,在发光二极管、光探测和太阳能电池等领域中都有广泛的应用。本文综述了该效应在光电探测、触觉传感等方面的最新研究和未来展望。

纳米传感器

纳米传感器
        压电光电子学效应是纤锌矿半导体微纳米材料(如ZnO、GaN和ZnS)中的压电效应、半导体效应和光电效应三者的耦合。当压电材料制备的纳米光电器件在受到应力作用时,纳米线两端产生的压电电荷,并形成压电势。该压电势可以调节金属-半导体界面处的肖特基势垒高度(SBH)或者半导体异质结处的能带结构,从而调控载流子在界面处的分离、输运和复合等过程。因此,压电光电子学效应被认为是除了传统研究中选择合适材料、优化材料生长质量、优化器件的结构外,提高光电器件效率的有效途径。近年来,关于压电光电子学效应提升光电器件性能的研究报道很多,如纳米光伏器件、纳米发光器件(LED)、纳米晶体管器件等。在这些光电器件中,纳米传感器因其在智能电子、信息、物联网等领域的重要作用而成为研究热点之一。一方面,传统的纳米传感器如光电探测器,可以通过在外部应力作用下的异质结区压电光电效应来调节载流子传输过程,从而提高效率。另一方面,压电光电子效应也是光电纳米器件中应变-光学-电学特性三者之间的耦合,为压力、应变、运动等新型触觉传感器的设计和制造提供了一条新的途径。
        近日,北京纳米能源与系统研究所的潘曹峰研究员等撰写综述详细介绍了压电光电子学效应在纳米传感器领域的研究进展。文章首先系统总结了利用压电光电子学效应提高纳米光电探测器效率的一系列研究成果。压电光电子学效应提高器件性能的核心是利用纳米半导体中金属-半导体(M-S)肖特基接触或p-n异质结界面附近的应变产生的压电势来调节电荷传输/分离/复合过程。文章详细的介绍这两种不同界面接触的纳米光电探测器的理论与应用方面的研究,包括基于传统材料或新材料(二维材料和钙钛矿材料)的纳米光电传感器。其次,文章介绍了一些基于压电光电子学效应的触觉传感器。传统的触觉(压力/形变)传感器主要由弹性聚合物或有机材料制成,传感原理是基于压力下电容或电阻的变化,设计具有高空间分辨率和高集成度的传感器阵列十分困难,极大的限制了其发展与应用。压电光电子学效应可以将机械应变转化为电信号和光信号,为构筑新原理触觉传感器的研制提供了可能。在基于压电纳米线阵列的触觉传感器中,阵列中的每个纳米器件(通常为纳米或亚微米级)被视为一个触觉传感像素点,以电信号或者光信号响应压力变化,这种器件的最高空间分辨率可以比人类皮肤(约50μm)高一个数量级。文章的最后,作者简介了压电光电子学效应的最新研究进展——挠曲电效应,并且展望了其在中心对称纳米材料传感器领域的研究方向与应用潜力。该论文在线发表在Small Science上。(DOI:10.1002/smsc.202000060)

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