我校研究生导师高丽教授团队在《科学进展》发表重要论文

近日，我校理学院高丽教授团队在二维有机/无机异质结能量转移机制与光电器件研究中取得重要进展，相关成果以“Efficient energy transfer in a hybrid organic-inorganic van der Waals heterostructure”为题，于国际权威期刊《科学进展》（Science Advances）上发表。该研究通过构建新型二维杂化异质结构，实现了逾百倍的荧光增强和近千倍的光响应度提升，为突破原子级吸收极限、发展超快高灵敏度光电器件提供了新路径。

二维半导体材料如过渡金属硫化物虽具有优异的光物相互作用特性，但由于其原子级厚度导致的本征吸收限制，在实际光电器件应用中仍面临挑战。传统增强吸收的方法往往以牺牲响应速度为代价，而能量转移过程又易受限于材料能态匹配与界面耦合等难题。

针对上述问题，高丽教授团队联合南京大学、西北工业大学等单位，创新构建了以单层Me-PTCDI有机晶体为供体、WS₂为受体的二维杂化异质结构。该结构通过Frenkel激子与WS₂的2s暗激子态实现精准共振，借助Dexter电子交换机制完成高效能量转移。实验结果显示，WS₂光致发光强度最高增强124倍，为目前已报道同类体系最优值。理论分析进一步表明，该结构中层间距的减小与2s激子态的空间离域特性共同促使能量转移速率较传统无机异质结构提升一个数量级。

研究团队进一步将这一机制成功应用于光晶体管器件，在保持纳秒级超快响应的同时，光响应度提升近1000倍，有效解决了传统器件中响应度与速度难以兼顾的瓶颈问题。该研究不仅深化了对二维材料界面能量转移动力学的理解，也为未来高性能光电探测器的设计与制备奠定了理论与技术基础。

该论文由南京邮电大学高丽教授、南京大学王欣然教授和西北工业大学甘雪涛教授担任共同通讯作者，南京大学/西北工业大学陈小青博士与我校理学院赵慧娟博士为共同第一作者。研究工作获得国家自然科学基金柔性电子基础科学中心、区域联合重点项目、国家重点研发计划、江苏省重大专项和基础研究计划等项目支持。

全文链接：Xiaoqing Chen et al. ,Efficient energy transfer in a hybrid organic-inorganic van der Waals heterostructure. Sci. Adv. 11, eadw3969 (2025). DOI:10.1126/sciadv.adw3969

（撰稿：孙舒曼 初审：王正新 编辑：张丽阳 审核：徐欣）