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2010年3月，本实验室与美国纽约州立大学布法罗分校联合成立了“国际纳米光子与生物光子联合研究中心（IJRCNB）”，2014年9月获批吉林省“纳米光子学与生物光子学”重点实验室，并于同年11月获批吉林省国际科技合作基地；2016年11月获批科技部纳米生物光子学国际科技合作基地。

基地现有面积1500 m²（含420 m²超净实验室），具有可用于样品制备、形貌结构及性质研究的仪器设备近180台/套，其中30万元以上设备40台/套，固定资产总值5000余万元。学校拥有国家级重点实验室、教育部重点实验室等50余个各级各类科研平台，对基地开展科学研究起到了有力的补充作用。从2010年开始，依托单位固定投入运行经费累计2000余万元，保障了实验室良性运行。2023年中央和省财政支持平台建设经费296万元，使实验室硬件建设和科研能力得到了显著提升。

实验室研究重点集中在纳米光电材料与器件、纳米生物光子学、激光光谱技术、新能源材料与器件方向，现有“纳米光子学与纳米技术创新团队”（2012年）、“纳米材料生物传感与检测创新团队”（2018年）、“瞬态光学与光电子器件创新团队”（2018年）、“II-V族半导体超晶格材料与光电子器件研究创新团队”（2021年）、“硅基III-V族半导体光电子材料与微纳器件研究团队”（2022年）和“二维VA族材料结构调控及红外光电子器件研究创新团队” （2023年）6个省级科研创新团队。具体研究方向及代表性成果如下：

（1）纳米光电材料与器件方向：

解决了电子束光刻中衬底不导电及Al粘附性差的问题，在紫外透明的石英衬底上制备了多方向集成Al纳米棒阵列，实现了量子点荧光有效增强。构建了CdSe/BP/MoS₂三元异质结光电探测器，实现了紫外偏振光电探测，与BP/MoS₂异质结相比器件光电流提高44倍，在提高光电响应的同时保持了对入射偏振信息的敏感。发表SCI论文2篇，授权国家发明专利1项。

提出了物理吸附法构建低维杂化异质结构的合成方案，获得了强耦合的高质量异质结界面，实现了高效界面电荷传输。首次通过物理吸附法构建基于2D/1D、1D/0D低维杂化异质结，获得~10³A·W^-1高响应度，兼具fs量级的超快响应速度的高性能光电探测器。发表SCI论文3篇，授权国家发明专利3项。

设计了电光双方式调控Mo-WO₃//TiO₂/NiO存储和变色器件，首次将三维纳米线结构Mo-WO₃和TiO₂/NiO复合薄膜分别作为阴、阳极，在通电、光照及电光结合的情况下，均能够实现调控存储和变色。该器件的构建将变色、存储及光电转换技术融合，为其未来在智能窗和能源存储领域走向实用化提供了新型电极及器件结构，扩展了变色、存储型器件的应用范围。获吉林省自然科学三等奖1项，发表SCI论文6篇。

（2）纳米生物光子学方向：

与吉林大学第一医院胸外科合作，成功制备了近红外荧光量子点，并将其用于癌细胞标志物靶向配体的新型术中介导药物开发。该材料具有较高荧光强度、较深荧光穿透深度和较强靶向性，可以实现在肿瘤细胞上富集，并对肿瘤细胞进行高分辨、高特异性术中实时分子成像。该技术将为外科医生提供一张标记明确、边界清晰的肿瘤病变组织的图像，有助于实现肿瘤的精准完整切除，对我省生物医药产业起到重要的推动作用。

基于主动矩阵数字微流控（AM-DMF）技术开发了一种新型芯片，创新性地按照极坐标形式排列电极，实现了高分辨率的浓度梯度生成，极大提高了样品浓度梯度实验的灵敏度和准确性，为微流控芯片技术的发展和生物化学分析领域的进步提供了新的思路和方法。发表SCI封面论文1篇。

（3）激光光谱技术方向：

在光谱遥感研究领域，研制了可见-近红外（400-1700 nm）全Stokes偏振高光谱成像仪，具有任意波段、任意偏振的实时探测功能、在线实时计算功能，和远程控制以及无人机机载能力。通过获取目标表面的BRDF和偏振信息并结合高光谱数据，实现对物体表面特性的全面且精确的分析。可应用于遥感探测、农业植保、应急搜救、遥感测绘、工业监测等领域。发表SCI论文1篇，授权国家发明专利1项。

研究有机溶剂中木糖醇、乙腈及大分子虾青素的分子光谱变化规律。结合高压、变温等手段获得了分子内及分子间相互作用的物理规律，实现了溶剂对费米共振效应的有效调节及在极端条件下的应用。首次获得木糖醇压力8 Gpa后的相变规律以及复杂三元溶液中氢键网络相互作用的规律。发表SCI论文3篇，其中二区TOP期刊论文2篇。

（4）能源材料与应用方面：

通过有机小分子材料对钙钛矿太阳能电池不同功能层的调控，钝化了光伏器件内部不同类型的离子缺陷，并大幅提高了在水汽、氧气、紫外光等不同条件下的环境稳定性。首次应用依达拉奉作为超氧自由基清除剂钝化了钙钛矿表面的铅相关缺陷，并改善了封装技术无法解决的级联光降解现象；提出了一种光伏器件空穴传输层调控策略，利用疏水性氟化物343FP提高了PTAA薄膜的电导率及疏水性，并钝化了与光吸收层间的界面缺陷。发表SCI论文2篇。