1) 高性能X射线探测和成像研究

半导体核辐射探测器具有体积小、灵敏度高、分辨率高以及可集成度高等优点, 在核辐射探测和成像领域有广泛的需求。本研究方向将重点研究X射线与固态物质(围绕SiC阵列和钙钛矿)作用过程及其产生的效应与材料成分、电子结构、分子结构以及微纳结构之间的相关性，并以此为基础，进行材料与器件的设计。本研究将根据材料性能和电子学系统的特性，进行探测器的结构设计，阵列材料的制备、微纳结构的设计等器件微结构的制备技术、以及器件的组装与封装，以及探测器的环境（温度、湿度、气氛、光照、振动等）适应性的评价研究。主要的技术重点包括：（1）开展材料成分、晶体结构、阵列结构以及微观缺陷对辐射探测材料的光学、电学、磁学等物理性能的影响规律研究，为进一步提高材料性能而进行材料设计和工艺优化提供支撑。（2）开展辐射探测材料对X射线、γ射线的敏感特性，以及各种辐射场与辐射探测材料的作用机理和过程。，开展材料组成与各类缺陷对于辐射探测性能的影响规律等相关基础研究，建立新型辐射探测材料成分-工艺-组织-性能内在关联，补充完善辐射探测材料性能数据库，探索辐射探测材料在紫外探测器、X射线探测器、γ射线探测器、辐射剂量探测器及相关空间粒子的探测工作等关键电子元器件上的应用，为新一代辐射探测电子元器件的更新换代提供材料和器件技术储备。（3）基于X射线探测与成像的应用需求和应用环境，进行相关器件的设计、制备与性能评测。

2) SiC纳米光电器件性能应用研究

研发出适合在高温等苛刻工作环境下的基于SiC纳米材料的纳电子器件，系统研究单晶SiC纳米线的尺寸、掺杂类型和浓度以及温度对其电学性能的影响与关联，澄清其性能与SiC纳米结构的尺寸、形貌、相成份、及其掺杂类型和掺杂水平的关系并进行优化，获得性能优异的SiC基纳电子器件。在此方向上，本人有着多年的科研积累，发表SCI论文多篇。

1）SiC低维纳米材料制备方向：以有机热解和碳热还原法等制备技术为材料制备手段，以器件研发为导向，实现SiC导体低维纳米材料生长的精细控制与设计。发表代表性文章如下：CrystEngComm, 2011, 13, 7231-7235；Cryst. Growth Des. 2009, 9, 1431-1435；J. Phys. Chem. C 2009, 113, 19432-19438等 

2）SiC场发射阴极研究：以CVD和原位外延技术为手段，在SiC单晶衬底和碳布衬底上调控了SiC纳米线阵列，并系统地研究了其场发射性和温度对其场发射性能的影响。发表代表性文章如下：ACS Appl. Mater. & Inter., 2015, 7, 526–533；J. Phys. Chem. C, 2011, 115, 13063–13068； Nanoscale, 2015, 7, 7585-7592.；J. Mater. Chem. C, 2014, 2, 4515-4520.

3）SiC紫外光探测器件：以SiC低维纳米材料为主要材料体系，通过对材料生长的精细控制和掺杂，获得性能优异的光探测器件的研发。发表代表性文章如下：Nano Res. 2015, 8, 2822-2832；J. Nanosci. Nanotechnol. 2016, 16, 3796-3801. 

4）SiC压力传感器性能研究：以SiC低维纳米材料为主要材料体系，研究不同晶相，不同掺杂浓度，不同结构的SiC纳米材料体系在压力的作用下其压阻的变化规律。发表代表性文章如下：Chem. Comm. 2011, 47, 11993-11995；Appl. Phys. Lett., 2014, 2014, 105, 191604； J. Mater. Chem. C, 2014, .2, 10060-10066；J. Mater. Chem. C, 2013, 1, 4514-4517.

5）SiC基微型核电池：以高能量转换效率、高输出功率、高稳定的微型核电池的研发为导向，优化选择新型换能结构——4H-SiC单晶纳米线阵列为研究对象，不断深入探索SiC纳米线阵列参数(如结构、尺寸、比表面积和PN结参数)与其电流输出性能之间的影响关系并进行优化，进而实现核电池核心关键材料SiC纳米线阵列的剪裁，为高性能微型核电池的研发提供关键支撑材料。发表代表性文章如下：Chin. Phys. Lett. 2018, 35, 072301. 

团队围绕上述研究内容培养创新性应用型人才，毕业人员主要去往高新技术企业，高校和科研院所从事科学研究、技术开发等相关工作。