被引4万次，杨培东引用最多的10篇经典文章做了些什么？

王钊颖

2018-07-16

他从纳米线出发，深入探究了一维纳米材料的形貌可控合成与构效关系。从一维半导体纳米线阵列到高效的太阳能电池及热电转化体系，从经典的光电催化体系到无机半导体与细菌相结合的人工光合作用体系，都可以看到他独树一帜的原创性成果。

为了提高人工光合作用的能量转化效率，他充分利用纳米线的物理化学性质，构筑了许多范例般的系统，并通过构筑界面阐明了人工光合作用涉及的催化反应机制。他立足于一维纳米材料的可控合成，在热电材料、光电转化材料等领域取得了令人耳目一新的标志性成果。

他就是杨培东！

我们根据Google Scholar提供的数据，将杨培东教授被引次数最高的十篇论文收录并整理如下。被引次数统计截至2018年7月7日。

10.  Angew.：低温制备硅片尺寸的ZnO纳米线阵列（被引频次1839）

2003年，杨培东教授团队在Vayssieres和Tian等液相合成棒状ZnO的基础上发展出一种在温和液相反应条件下制备ZnO纳米线阵列的方法。该方法将ZnO纳米晶旋涂在基底上作为晶种，经热处理后再在其表面水热生长ZnO纳米线阵列。该方法能得到均匀致密、高度取向的ZnO纳米线阵列，并适用于任意基底，克服了用气相方法生长ZnO需要高温条件、基底受限、气相沉积设备体积庞大且价格昂贵的弊端。

文献信息：Greene L E, Law M, Goldberger J, et al. Low‐temperature wafer‐scale production of ZnO nanowire arrays[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2003, 42(26): 3031-3034.

9. Small综述：金属胶体纳米晶的形貌可控合成（被引频次1962）

用液相合成方法能在温和条件下大量合成形貌可控的纳米晶，为研究纳米晶的构效关系、实现特定的反应和功能以及纳米晶的大规模实际应用提供了可行途径。2008年，杨培东教授团队在课题组研究的基础上综述了液相合成金属胶体纳米晶的方法，并侧重讨论了金属胶体纳米晶的形貌调控策略。通过调节液相合成过程中的热力学参数（包括温度、氧化还原电势等）和动力学参数（包括反应物浓度、扩散系数、溶解度、反应速率等），能有效调控金属胶体纳米晶的尺寸、形状、表面形貌，从而实现特定的电学性质、光学性质、反应活性。最后，该综述简要介绍了金属胶体纳米晶的Langmuir-Blodgett组装方法，为金属胶体纳米晶的器件组装及实际应用奠定了基础。

文献信息：Tao A R, Habas S, Yang P. Shape control of colloidal metal nanocrystals[J]. small, 2008, 4(3): 310-325.

8. AM：ZnO纳米线阵列的可控合成及其光学性质研究（引用频次2080）

2002年，杨培东教授等用VLS方法合成了组分、尺寸、晶向、面密度可控的单晶ZnO纳米线阵列，并用扫描近场光学显微镜（NSOM）研究了单个ZnO纳米线的光电特性。研究发现，在裂开的ZnO纳米线中存在自然形成的光学共振腔。这一概念可以迁移到其他种类的半导体纳米线中去。

文献信息：Kind H, Yan H, Messer B, et al. Nanowire ultraviolet photodetectors and optical switches[J]. Advanced materials, 2002, 14(2): 158.

7. AM：ZnO纳米线用于紫外光探测器和光学开关（引用频次2144）

2002年，杨培东教授团队用CVD方法合成了ZnO纳米线阵列，并系统研究了单个ZnO纳米线在紫外光照射下的光敏特性。在波长为365 nm，强度为0.3 mW/cm2的紫外光照射下，单个ZnO纳米线的电阻下降了6个数量级。这表明ZnO纳米线在紫外光照射下有优异的光敏特性，能应用于紫外光探测器、化学及生物传感器、光学开关等领域。

文献信息：Kind H, Yan H, Messer B, et al. Nanowire ultraviolet photodetectors and optical switches[J]. Advanced materials, 2002, 14(2): 158.

6. Nature：合成多孔金属氧化物骨架的的通用策略（引用频次2078）

1998年，杨培东教授和赵东元教授等发明了一种合成多孔氧化物的通用策略。该方法以两亲性嵌段共聚物（聚亚烷基氧化物）作为形貌导向剂，在有机溶剂中促使金属离子水解并与两亲性嵌段共聚物中的亲水链段（PEO）络合。在两亲性嵌段共聚物的自组装过程中，无机前驱体发生聚合并交联形成结构规整的多孔无机/嵌段共聚物复合物，经热处理得到多孔氧化物。该多孔氧化物骨架由微晶区和非晶孔壁组成，在高温下具有优异的结构稳定性。该策略可用于合成一系列一元及多元金属氧化物。

文献信息：Yang P, Zhao D, Margolese D I, et al. Generalized syntheses of large-pore mesoporous metal oxides with semicrystalline frameworks[J]. Nature, 1998, 396(6707): 152.

5. AM：用VLS方法催化生长ZnO纳米线阵列（被引频次3238）

2001年，杨培东教授团队采用气相-液相-固相（VLS）方法合成了高度结晶的ZnO纳米线阵列。该方法用碳热还原或氢气还原ZnO得到的Zn蒸气与Au反应得到Zn-Au合金，该合金在过饱和条件下与气相中的CO或H2O反应得到ZnO。通过改变Au催化剂的厚度和分布状态，可以调节ZnO纳米线的直径并将其组成宏观图案。该方法制得的ZnO纳米线阵列在室温下经光激发能产生近带边发射光谱，能用作光电子器件中的发光材料。

文献信息：Huang M H, Wu Y, Feick H, et al. Catalytic growth of zinc oxide nanowires by vapor transport[J]. Advanced Materials, 2001, 13(2): 113-116.

4. Nature：表面粗糙的硅纳米线阵列提升热电转换效率（被引频次3564）

2008年，杨培东教授团队采取“自上而下”的合成思路，利用化学刻蚀方法制备了表面粗糙的硅纳米线阵列。该硅纳米线阵列可以达到晶圆尺寸，解决了此前棘手的组装难题。该工作制得的硅纳米线具有与掺杂的块体硅相同的Seebeck系数和电导率，其热导率却远低于掺杂的块体硅，这使硅纳米线阵列在室温下的品质因素（ZT）高达0.6。进一步研究表明，硅纳米线阵列的晶格热导率接近于非晶硅热导率的最低水平。该工作中热电品质因素的提高得益于高效的声子散射，而声子散射效率的提高依赖于超宽分布的硅纳米线直径（20-300 nm）、大的表面粗糙度以及化学刻蚀过程引入的空穴和点缺陷。  

文献信息：Hochbaum A I, Chen R, Delgado R D, et al. Enhanced thermoelectric performance of rough silicon nanowires[J]. Nature, 2008, 451(7175): 163.

3. Nat. Mater.：ZnO纳米线阵列用于染料敏化太阳能电池（被引频次5736）

2005年，杨培东教授团队首次将ZnO纳米线阵列用于染料敏化太阳能电池，克服了以往采用颗粒膜吸附有机染料的弊端。该工作组装的染料敏化太阳能电池能达到1.5%的能量转化效率。高度有序的ZnO纳米线阵列为光生电子提供了快速传输通道，提高了染料敏化太阳能电池的量子效率。

文献信息：Law M, Greene L E, Johnson J C, et al. Nanowire dye-sensitized solar cells[J]. Nature materials, 2005, 4(6): 455.

2. AM综述：一维纳米材料的合成、表征和应用（被引频次8861）

2003年，杨培东教授与夏幼南教授、孙玉刚教授、殷亚东教授等共同在Adv. Mater.上发表了一篇有关一维纳米材料的综述。该综述聚焦于用化学方法大量合成一维纳米材料的策略，并从以下四个方面对不同材料的一维生长策略进行了详细的分类讨论：(1) 由晶体结构决定的各向异性生长；(2) 模板法诱导的一维生长策略；(3) 由化学反应动力学决定的各向异性生长，其中侧重讨论了过饱和度、表面活性剂等因素对一维材料生长的影响；(4) 极具潜力的最新合成策略。随后，该综述展示了一维纳米材料的热学、力学、电学、光学、场发射及光电特性，并介绍了将一维材料构成异质结及超晶格器件的最新研究进展。

文献信息：Xia Y, Yang P, Sun Y, et al. One‐dimensional nanostructures: synthesis, characterization, and applications[J]. Advanced materials, 2003, 15(5): 353-389.

1. Science：ZnO纳米线阵列用作室温下的紫外激光器（被引频次9987）

2001年，杨培东教授团队利用CVD方法在蓝宝石基底上生长了ZnO纳米线阵列。该ZnO纳米线阵列在室温下经光激发能产生波长为385 nm，线宽低于0.3 nm的紫外激光，所需的光强仅为40 kW/cm2。不同于电子-空穴等离子体（EHP）发光机制，ZnO纳米线阵列产生激光的机制是激子复合发光。激光产生效率的提高不仅得益于ZnO的宽禁带和大的激子结合能，还得益于一维材料的量子尺寸效应。一维纳米线的量子尺寸效应使其带边态密度（DOS）增大，提高了激子复合发光的几率。这项工作为宽禁带半导体纳米线的光致激光研究开创了先河。以该工作为代表的一系列成果可用于小型柔性激光光源，在光计算、信息储存、微量分析等领域大展身手。

文献信息：Huang M H, Mao S, Feick H, et al. Room-temperature ultraviolet nanowire nanolasers[J]. science, 2001, 292(5523): 1897-1899.

正如杨培东教授在《国家科学评论》专访中所指出那样：中国的许多科研项目只是在为别人的原创性工作锦上添花，或只是简单优化。这导致中国的科研项目重复化、碎片化，缺乏差异性和标志性贡献。这是中国科学界面临的主要问题。杨培东教授希望能通过培养具有独立精神和创新精神的年轻一代，做出“从零到一”的原创性工作，破解上述问题。

供   稿丨深圳市清新电源研究院

部   门丨媒体信息中心科技情报部

撰稿人丨羽镜山

主    编丨张哲旭