【科技日?qǐng)?bào)】北理工教授張加濤：科研不能有半點(diǎn)“雜質(zhì)”
發(fā)布日期：2018-11-05 供稿：科技日?qǐng)?bào) 編輯：吳楠 審核：王征 閱讀次數(shù)：
原文標(biāo)題：張加濤：科研不能有半點(diǎn)“雜質(zhì)”
原文鏈接：http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2018-11/05/content_407126.htm?div=-1
“對(duì)光電器件而言,，純半導(dǎo)體是無用的,，但加入雜質(zhì)后可實(shí)現(xiàn)‘點(diǎn)石成金’,，讓這些材料具備發(fā)光,、發(fā)電等性能,?！北本├砉ご髮W(xué)材料學(xué)院徐特立特聘教授張加濤對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者說，大家耳熟能詳?shù)墓柚阅鼙患庸こ蔀殡娮悠鞑?，正因?yàn)樵诩儼雽?dǎo)體硅中摻入了雜質(zhì),，使其純度下降，令其具備了發(fā)光,、發(fā)電等性能,。“不過,，我做的不是硅這類傳統(tǒng)半導(dǎo)體,，而是Ⅱ-Ⅵ、Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體納米晶材料,?！?/p>
近日，張加濤團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)不同巰基配體和有機(jī)溶劑協(xié)同作用,，相關(guān)論文發(fā)表在化學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》上,。2018年3月，因在無機(jī)納米材料化學(xué)領(lǐng)域作出了突出貢獻(xiàn)，43歲的張加濤受聘為英國皇家化學(xué)會(huì)會(huì)士,。
挑戰(zhàn)國際難題,，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)摻雜
在半導(dǎo)體納米晶材料的研究中，要想使材料得到廣泛應(yīng)用,，關(guān)鍵要解決納米級(jí)的精準(zhǔn)摻雜問題,。但半導(dǎo)體納米晶材料尺寸小，其具備的自清潔效應(yīng)使雜質(zhì)在其中很不穩(wěn)定,，因此實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)摻雜難度很大,。如何使雜質(zhì)在半導(dǎo)體納米材料中穩(wěn)定地發(fā)揮作用，成為該領(lǐng)域的國際性難題之一,。
近三年,，張加濤帶隊(duì)利用納米化學(xué)方法，通過一種離子交換反應(yīng),，調(diào)控其反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)過程,，實(shí)現(xiàn)了Ag+、Cu+離子等在Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)中的深度取代性摻雜,，并且使摻雜濃度可控,。“這個(gè)過程能讓半導(dǎo)體材料具備其他性能,，讓該材料發(fā)揮出更大的作用,。”張加濤說,。
張加濤把自己的研究比作改變食材本身的味道,。“通常,，炒番茄會(huì)加入各種調(diào)料讓味道變好,。我們的工作則是在番茄生長初期就介入，摻入少量‘雜質(zhì)’,，讓其味道發(fā)生根本性改變,。”張加濤說,，在半導(dǎo)體形成初期加入1%至2%的雜質(zhì)就可以讓其性能發(fā)生根本性的改變,。
張加濤課題組與意大利賽吉奧·布羅維利（Sergio Brovelli）教授課題組合作，全面而系統(tǒng)地研究了Ag+離子摻雜CdSe納米晶的激發(fā)衰減過程,，相關(guān)成果于今年發(fā)表在國際納米科技權(quán)威雜志《自然·納米技術(shù)》上,。
對(duì)工作異常執(zhí)著，被稱“911先生”
張加濤認(rèn)為,，科研工作者一定要嚴(yán)謹(jǐn),、實(shí)事求是,，“科研工作不能有半點(diǎn)兒‘雜質(zhì)’”。對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,，他們都反復(fù)討論,，不放過每個(gè)細(xì)節(jié)?！皩?shí)驗(yàn)過程中,，我們碰到的很多東西都是未知的，把未知變成已知需要用數(shù)據(jù)說話,，用試驗(yàn)和理論證明,。”他說,。
張加濤對(duì)科研工作有著異乎尋常的執(zhí)著,。他常對(duì)學(xué)生講：“世上無難事，只要敢想敢做,、堅(jiān)持去做,、努力去做，一定會(huì)有所收獲,?！痹趪馇髮W(xué)期間，張加濤每天早上9點(diǎn)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,，晚上11點(diǎn)才離開,，他也因此被稱為“911先生”。他每天中午只在實(shí)驗(yàn)室隔壁的小屋子里用半個(gè)小時(shí)吃飯,，之后便又一頭扎進(jìn)實(shí)驗(yàn)室中,。
這樣的科研態(tài)度也讓張加濤近年來收獲頗豐。他以第一作者,、通訊作者身份在《自然》《科學(xué)》等頂級(jí)期刊發(fā)表論文50余篇,，ESI高被引3篇,。
張加濤說,，突破難點(diǎn)才能發(fā)表高水平文章，受國際同行認(rèn)可,?！翱蒲袨槭裁唇泄リP(guān)呢？因?yàn)橐实强茖W(xué)高峰,、追求極致,，不能只爬個(gè)小山坡?！闭?yàn)樵诩{米材料化學(xué)領(lǐng)域的不斷突破,，他在留學(xué)回國后受邀成為北京理工大學(xué)首位徐特立特聘教授。
“不輕易錯(cuò)過閃現(xiàn)的靈感?！睆埣訚膭?lì)學(xué)生追求極致,，發(fā)現(xiàn)細(xì)節(jié)中存在的問題，而且他特別重視培養(yǎng)學(xué)生們的自主創(chuàng)新精神,。他的兩名學(xué)生曾在用離子交換法制備CdS量子點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中,，發(fā)現(xiàn)本該發(fā)黃色熒光的量子點(diǎn)發(fā)出了紅色熒光。他們?cè)詾樽鰧?shí)驗(yàn)出了差錯(cuò),，于是羞愧地向老師張加濤說明情況,。
但經(jīng)仔細(xì)分析論證，張加濤發(fā)現(xiàn)這個(gè)情況不是錯(cuò)誤,，而是一種新現(xiàn)象,。于是他和兩位學(xué)生一起研究該現(xiàn)象，最終發(fā)現(xiàn)在摻雜異價(jià)離子后量子點(diǎn)可以發(fā)出紅光,，并將研究成果發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志上,。“科學(xué)發(fā)現(xiàn)有時(shí)就在不經(jīng)意之間,，關(guān)鍵是要搞清楚這個(gè)不經(jīng)意的過程,。”張加濤說,。
分享到：
