该方向基于半导体薄膜与纳米薄膜材料的光电特性构建光电器件开展性能研究，通过半导体纳米结构材料新工艺新方法的设计与制备，实现晶体结构、缺陷和功能调控，用于高性能自驱动紫外光探测器件、发光和激光器件以及存储器件。该方向近五年先后承担国家自然基金、省部级自然基金和国际交流项目，在Nature Communication，ACS Applied Materials & Interfaces等国际高水平学术刊物上发表论文50余篇。主要贡献包括：

1）宽禁带半导体纳米阵列紫外自驱动光探测器：采用简单的化学方法制备一维宽禁带氧化物半导体如ZnO，TiO₂纳米阵列的异质结结构，通过控制一维纳米阵列的形貌，提高结晶质量、抑制缺陷等手段增加载流子分离的异质结界面面积，增强异质结内建电场，改善载流子的传输获得等提高自驱动异质结紫外光探测器性能，器件自驱动下的紫外光响应度达到22.5mA/W，光响应速度达到ms数量级。相关工作发表在ACS Applied Materials & Interfaces等国际学术刊物上。

2）半导体纳米晶制备、PL发光机制与发光器件： 具有可调谐的单色、宽谱白光和红外发光的半导体纳米晶（硫化物、氧化物体系）以及钙钛矿材料的尺度、掺杂、异质结构、能隙、缺陷和表面态调控，通过多种光谱技术获得纳米晶发光机制，最终用于量子点LED应用。相关工作发表在Nature Communication，Journal of Physical Chemistry C, Optics Express, Journal of Physics and Chemistry of Solids等国际学术刊物上，合作的工作获得了天津市自然科学一等奖。

研究队伍： 袁志好，李岚，吴晓明，徐建萍，秦文静