近日，新捕京官网孙文红教授领导的光电材料与器件团队在Nature Index著名学术期刊《Applied Physics Letters》上发表了题为"High current implementation of Cu/P-type GaN triboelectric nanogenerator"的研究论文。该论文被编辑选为"Editor's Pick"文章，在APL官网首页加以重点展示（Editor's Picks serve to highlight articles with excellent scientific quality and are representative of the work taking place in a specific field）。

传统的表面工程作为强化摩擦电纳米发电机（TENG）性能的一种手段，是复杂和昂贵的。传统聚合物材料的成品率低、稳定性差，导致传统技术材料的高成本和实际应用困难。此外，值得注意的是随着电子器件的小型化和集成化，发电机需要在并联电路中提供更高的电流。在本研究中，我们报告了接触面积在厘米尺度（1.5 × 1.5 mm²）时Cu / P型GaN摩擦纳米发电机的性能。考虑到氮化镓晶片表面的高机械强度和结构特性，我们提出使用熔融的KOH蚀刻Ga极性GaN表面，在不破坏表面结构的情况下形成更多的界面电子和悬浮键。实验结果表明，发电机的性能得到了显著提高（短路电流从9 μA增加到80 μA，开路电压从8 V增加到29 V）。得到的最大负载电功率密度为0.28 W/m²。同时，与其它肖特基接触的摩擦纳米发电机相比（在厘米尺度），本研究中获得的Cu / P型GaN纳米发电机具有优异的短路电流密度 ~ 36 μA/cm²。因此，我们为未来一代的TENG设备的表面工程技术提供了新的见解。

论文作者：校凯（博士生），罗仟仟（博士生），彭逸（博士生），李敏（硕士生），杨佳（硕士生），邱鑫（硕士生），张小小（硕士生），邓荐宇，孙文红（通讯作者）

论文链接：https://doi.org/10.1063/5.0138865