水热法生长的ZnO纳米线通常存在很多表面缺陷，这些表面缺陷往往会捕获注入的载流子而产生较强表面缺陷相关的深能级可见发光，降低器件的发光性能。
本课题组博士生莫小明、在李颂战博士、龙浩、王皓宁、陈昭博士生等的协助下，采用折射率较低的材料作为ZnO纳米线的壳层，不仅能起到钝化/抑制ZnO纳米线表面缺陷的作用，而且还能降低ZnO纳米线与空气之间的全反射，提高光取出效率。通过合理引入折射率n=1.72的MgO绝缘层作为ZnO纳米线的壳层材料，制备了n-ZnO@i-MgO核壳结构纳米线/p-NiO发光二极管。该器件只有在p-NiO接负极的时候才有光发出，发光的颜色也随着反向偏压的增大而逐渐由橙黄色变成了冷白色。这一独特的电致发光现象，主要源自i-MgO在n-ZnO和p-NiO能带之间引入了能量差，使电子隧穿成为可能，从而使反向发光才成为可能。这一简单的方法能给高亮度、高效率ZnO纳米线发光二极管的设计和制备提供有用的参考。
该研究得到了国家973项目（2011CB933300）和国家自然科学基金（61376013,J1210061）的支持。
