近年来， 基于单根微纳米结构的光电子器件中，尤其是固态全半导体发光二极管（LED），因其超高效率、较好长期稳定性、绿色节能等优势引起研究者的广泛关注。目前已报道的GaN基LED中，大多基于纤锌矿GaN，但其具有很高的极化域（∼MV /cm），较大的极化域将导致光子和垂直运输的电子器件的性能下降，例如引起波长和电流不稳定。周少敏教授课题组基于前期的合成闪锌矿ZnO和单根纤锌矿GaN基LED研究成果，进一步控制合成出闪锌矿GaN并在此基础上合成单根同质结LED，并对该同质结LED的I-V及电致发光特性进行了系统研究。该研究成果发表在J. Mater. Chem. C, 2016, 4, 5416上。

图1.闪锌矿GaN的SEM图

图2. (a) 同质结二极管的I−V 曲线 (内图: 电极的欧姆接触特性)。(b) 单根同质结纳米线在0−15V电压下的室温电致发光光谱。内图是合成的单根纳米线在电压是12V时的发光CCD图片.

首先，以Au/Ti作为电极对单根同质结纳米线进行了I-V测试，结果显示该同质结纳米线具有类似二极管的整流特性，且Au/Ti/n-GaN和Au/Ni/p-GaN均呈现出良好的欧姆特性。其次，在对同质结纳米线进行室温电致发光测试中发现，随着电压的增大，其发光强度不断增大，且电压增至12V时发现LED发白光。该项研究成果为基于单根闪锌矿GaN同质结纳米线在纳米级白光发光器件及光源中的新应用提供了可能性。该项目得到国家自然科学基金（20971036）的资助。