氧化锌（ZnO）材料具有宽禁带和高激子束缚能的特点，被认为是实现室温下低阈值短波长发光器件的理想材料。纳米结构可以提高器件载流子的注入效率，且一维纳米结构也可以作为光波导，提高器件的光取出效率，特殊形状的端面也能使光线更好的逸出。
本课题组博士生王皓宁，在李颂战博士、博士生龙浩、莫晓明、黄晖辉、陈昭等的协助下，以一种新型的开放式的水热反应方法，制备了自支撑的ZnO纳米锥阵列，该结构能够转移到任意的非水溶性的衬底上（包括柔性衬底）。将其转移至p-Si衬底上并用环氧树脂封装，制备出了ZnO纳米锥/p-Si发光二极管器件。通过调控ZnO纳米锥的生长时间，改变其形貌，得到了色坐标分别处于(0.36, 0.41)、(0.33, 0.38)、(0.29, 0.32)的发光。通过SEM、PL、拉曼等表征手段，发现随着ZnO纳米锥的生长，ZnO缺陷分布的变化导致了这种蓝移现象的发生。通过选择合适的生长工艺，可以得到近白色(0.33, 0.33)的发光器件，这种白光器件无需荧光粉，而且可以转移至柔性衬底上，在柔性光电子学方面有很大的应用价值。
该研究成果发表在英国皇家物理学会新创办的期刊Materials Research Express (2015, 2:035005)上。
该工作得到了国家973计划(2011CB933300)、国家自然科学基金(61376013, J1210061)的支持。
图 （左上） 器件制备流程； （右上） ZnO纳米锥阵列SEM照片；
（左下） 不同器件的EL谱； （右下） 不同ZnO纳米锥的PL谱。