中山大学材料学院楚盛教授

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个人基本简介:
职 称： 教授
学 位： 博士
毕业学校： 美国加州大学河滨分校
联系电话： 020-84110402
电子邮件： chusheng@mail.sysu.edu.cn


主要经历:
2012年加入中山大学任“百人计划”特聘教授
2011年~2012年 美国加州大学河滨分校 博士后
2006年~2011年 美国加州大学河滨分校 电子工程系 获博士学位
2002年~2006年 复旦大学 物理系 获学士学位


学科方向:
课题组每年招收硕士生和博士生3人，博士后1人。承诺提供优厚待遇和优越科研条件。
同时欢迎直升研究生的本科生，或只是愿意在本科阶段尝试科研的本科生来课题组学习的学生。
欢迎大家任何时候来咨询：爪哇堂213室 电话020-84110402
chusheng@mail.sysu.edu.cn


研究方向：
半导体薄膜、纳米材料和器件；
光电子器件；
微电子存储器件；
太赫兹波器件；
先进金属材料；


代表论著:
发表论文20余篇，被引用300余次。

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楚盛教授课题组研制成功人造变色龙       

        光电材料与技术国家重点实验室、材料科学与工程学院楚盛教授研究组最近在纳米光电材料方面取得进展，相关成果发表在国际著名学术刊物《ACS Nano》（ACS nano 10, 1788 (2016)），中山大学为第一通讯单位。

        长久以来，世界各地的科学家都想模拟出变色龙的皮肤，如今来自中山大学和武汉大学的科研人员做到了。一款机械人造变色龙能够借助皮肤上的金属纳米颗粒进行颜色变换，颜色范围几乎达可见光谱的所有色调。中山大学教授楚盛、陈雪晨博士和武汉大学教授王国平团队用近两年时间完成了相关研究。日前，该成果发表于美国化学学会主办的《ACS纳米》杂志。并被美国化学学会杂志C&EN，英国皇家化学学会以"Chameleon inspired camouflage"的新闻进行报道、中国科学报以"人造变色龙在中国问世"为题进行报道，其如网易、腾讯、观察者网、果壳网等数百家媒体也进行了转载和报道。
        自然界的变色龙不是靠色素细胞变色，而是靠调节皮肤表面的纳米光子晶体结构，通过改变对光的反射特性而变色的。研究人员在3D打印的变色龙身上覆盖了由纳米级的金颗粒阵列组成的有源局域表面等离激元器件，就像变色龙的盔甲鳞片。通过在“鳞片”上施加电压，可以在金纳米颗粒上沉积或去沉积不同厚度的银膜，来调控金属局域表面等离激元的性质，从而实现“实时”反射不同波长光的目的，即实现变色。
        将“红绿蓝三色传感器”放置在机械变色龙的两只“眼睛”里，并配备一个嵌入式控制系统。当传感器“看”到相应颜色后，会告诉计算机系统，系统就会给“鳞片”施加一个电压，电压大小、施加时间由前期实验结果决定，并存入系统程序里，从而实现颜色自动调控。楚盛表示，这些人造变色龙鳞片将来可以被焊接到弹性背衬中，为军队士兵制造变色伪装。这种装置的确切名称为“等离子体激元细胞”，它还可以用于低功率的彩色电子纸和电子显示屏中。
        本研究得到光电材料与技术国家重点实验室的大力资助。

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楚盛教授研究组在半导体异质结构的光电催化裂解水与太赫兹辐射源研究取得进展

自研究者发现InN是窄的直接带隙半导体材料（禁带宽度为0.7eV）后，InN在众多Ⅲ氮族半导体材料中脱颖而出，再加上其具有高光吸收率、高理论迁移率(~14000 cm2/VS)等特性而备受材料界关注。但是由于InN与蓝宝石、Si(111)和GaN等衬底之间存在较大的晶格及热膨胀系数的失配等原因，InN是世界公认的难以制备的薄膜材料。

      楚盛教授研究组通过使用晶格失配小的ZnO单晶作为基底，用CVD法生长了InN纳米金字塔阵列。并将该结构应用于光电催化裂解水制备氧气和氢气，实验结果表明在可见光照照射情况下，InN/ZnO工作电极在1.0 V vs. RHE偏压下的阳极电流值提高20-30 μA·cm-2。并且InN/ZnO光阳极产氢量为0.56 μmol cm-2 h-1，5小时后产氢量仍然稳定，同样条件下ZnO单晶的产氢量仅为0.02 μmol cm-2 h-1，说明InN/ZnO材料作为光阳极材料具有优异的催化活性与良好的稳定性。最后，用DFT计算了InN/ZnO不同晶面的过渡态活化能与氧脱附能、结果表明纳米金字塔[11-2-2]面(即倾斜面)具有最低的过渡态活化能和最低氧脱附能，进一步揭示了在光电催化裂解水过程中，InN[11-2-2]面作为催化活性中心。相关成果于近日在线出版在国际纳米科学重要学术刊物Small DOI: 10.1002/smll.201703623）。

                                            

       此外，课题组利用该InN/ZnO结构进行了太赫兹波源领域的研究，楚盛教授研究组提出形貌调制出耦合和p型掺杂InN纳米材料设计太赫兹辐射源，实现了0.5 THz辐射且辐射效率比InAs纳米薄膜的太赫兹辐射源效率提高9倍，并用Comsol multiphysics 4.3模拟进一步分析了辐射机理。相关成果已经发表于Advanced Optical Materials（DOI: 10.1002/adom.201700178）。

       该课题组的研究得到国家自然科学基金项目和中山大学相关项目的资助，以及光电材料与技术国家重点实验室以及钟定永教授团队的支持。