我校机电工程学院廖宁波教授课题组硕士生在纳米技术领域国际权威期刊《Materials Today Nano》发表研究论文
时间: 2022-10-31
来源: 教育部
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近日，机电工程学院廖宁波教授指导硕士生在纳米技术领域国际权威期刊《Materials Today Nano》(影响力因子：13.364)发表题为《Ultrasensitive piezoresistive behavior of silicon carbonitride thin films by optimizing nanomorphologies》的研究论文。机电学院硕士生许轲、姜敏铭分别为论文的第一、第二作者，廖宁波教授为通讯作者。
我国十四五规划和2035年远景目标纲要确立新一代信息技术、高端装备、航空航天等战略性新兴产业的支柱地位，并强调要集中优势攻克关键元器件零部件和基础材料等领域的核心技术，恶劣工况下的传感器技术是这些重点领域的共性关键技术之一。高性能高温压力传感器的研究和开发对我国在高端制造和新信息时代的发展具有重要战略意义。
硅碳氮陶瓷具有耐高温、抗氧化、抗腐蚀等优异特性，而其特殊的纳米结构又使其展现出独有的功能特性。廖宁波教授团队提出一种非平衡磁控溅射与快速退火相结合的策略制备了硅碳氮陶瓷薄膜压力传感器。该器件在0.5-3.4 MPa压力下的灵敏因子达1713-7290，远高于目前Si、SiC、VOx、InSe等主流压阻材料的灵敏因子范围（92-1000）。同时，团队通过量子力学计算揭示了硅碳氮陶瓷的纳米结构-压敏特征关系，提出硅碳氮中纳米碳特征距离产生的隧穿效应对其压阻性能影响巨大。本项工作为航天航空、汽车、石油勘探等高温恶劣环境下压力原位测量难题提供了一种有效的解决方案。
本项工作得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金重点项目等项目的资助。许轲、姜敏铭同学目前分别在南京大学、南京航天航空大学攻读博士学位。
