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姓名：彭长四 职称：教授
直属机构：光电科学与工程学院

学位：理学、工学双博士
毕业院校：中科院物理所、（芬兰）坦佩雷理工大学
电子邮箱：changsipeng@suda.edu.cn
办公地址：苏州大学本部院士楼304
联系电话：**








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相关教师





个人资料
直属机构：光电科学与工程学院
联系电话：**
性别：男
电子邮箱：changsipeng@suda.edu.cn
专业技术职务：
办公地址：苏州大学本部院士楼304
毕业院校：中科院物理所、（芬兰）坦佩雷理工大学
通讯地址：江苏省苏州市十梓街1号161信箱
学位：理学、工学双博士
邮编：215006
学历：博士研究生
传真：


教育经历
教育经历：博士研究生（在职）,2004.01-2009.10,光电子,（芬兰）坦佩雷理工大学,工学博士,2009.11,光电子,（芬兰）坦佩雷理工大学
博士研究生,1993.09-1998.06,凝聚态物理,中科院物理所,理学博士,1998.08,凝聚态物理,中科院物理所
大学本科,1985.09-1990.06,物理学,武汉大学,理学学士,1990.06,物理学,武汉大学



工作经历
工作经历：2018.06-2019.05,（英国）贝德福特大学,纳米制造领域的研究与国际合作,教授（兼职）
2019.02-,苏州大学,光电学院公共平台主管,公共平台主任
2014.09-,苏州大学,敬文书院学业导师,教授
2009.10-,苏州大学,组建量子点和纳米仿生研究室,****
2004.01-2009.04,（芬兰）Epicrystals有限公司,领导RGB半导体激光器投影仪的研发,合伙人和高级研发工程师
2001.02-2009.12,（芬兰）坦佩雷理工大学,III-V族分子束外延、半导体激光器,资深研究员
2000.07-2005.05,中科院物理所,SiGe/Si分子束外延,副研究员（破格晋升）
1998.07-2000.06,中科院物理所,SiGe/Si分子束外延,助理研究员
1999.12-2000.02,（日本筑波）电子综合研究所,半导体太阳能电池,STA Research Fellow
1990.07-1993.08,（中日合资）青岛新和文具有限公司,弹簧钢文具制备,技术部助理、总经理秘书、质检经理




个人简介
个人简介：彭长四，男，教授，博导。苏州大学光电学院****，公共平台主任。湖南涟源人。
1990年获武汉大学理学学士学位；1998年获中科院物理所理学博士学位；2009年获得（芬兰）坦佩雷理工大学（TUT）光电子研究中心（ORC）（在职）工学博士学位。

2009年-至今：组建量子点和纳米仿生研究室
国际原创并首次实现无缺陷外延量子点定位生长（基于此成果，英国谢菲尔德大学Hopkinson教授获得英国EPSRC“先驱研究与技能”和欧盟地平线2020“未来的新兴技术（FET）”约3600****民币的项目支持）；
极大地提高了透明超疏水玻璃的耐用性；
创造性地研发了油水分离技术；
主持苏州大学光电学院公共平台工作。
项目：主持——1项欧盟项目、1项科技部国家重点研发计划国际合作项目、1项国家自然科学基金面上项目、1项江苏省自然科学基金重大项目；重要合作方——2项科技部中芬合作项目。

2001-2009年：TUT教工，ORC高级研究员
从事III-V族半导体材料分子束外延、III-V族半导体光电子器件、纳米制备研究。
设计了一种新的减少内应力的稀氮材料异质结构，基于此结构的半导体激光器阈值电流密度减少了80%（2002年的世界纪录）；
发明了一种新的稀氮材料，与常规稀氮材料比，其光荧光强度增加50倍，半导体激光器阈值电流密度减少了50。
项目：主持——2项芬兰科学院项目、1项欧盟FP7项目的芬兰课题负责人。

1993-2001年：中科院物理所研究生、助理研究员、副研究员（破格）
致力于Si基SiGe材料的分子束外延生长。发现一种新的掺杂技术，可观察到SiGe量子点的室温光荧光；
研发了一种新的低温Si生长技术，大大抑制了Si基应力完全释放后的SiGe材料的位错密度，这个对Si基器件意义重大。

获2018年度科学中国人年度人物奖；
江苏省，六大人才高峰；
中国科学院，院长奖学金优秀奖；
第一届全国中学生数学竞赛，二等奖；
第一届全国中学生物理竞赛，三等奖。
截至2019年7月，出版了1部Springer专著和其他4部专著中各1章，申请29项专利（其中已授权15项），发表同行评审论文170篇，他引1800多次。

主要学术兼职：
（英国）贝德福特大学客座教授（2011.03-2018.05，2019.06-至今）；
（英国）谢菲尔德大学客座教授（2018.03-至今）；
西交利物浦大学教工考评委员会校外专家（2017.04）；
苏州大学敬文书院，学业导师（2014.09-今）。

特邀评审员
教员业绩考核委员会校外专家，西交利物浦大学（2017.04）；
全国博士论文评审委员会；
中国博士后基金；
国家自然科学基金；
中国光学学会；
《Nature Photonics》（Nature子刊）；
《New Journal of Physics》（英国物理学会）；
《Nanotechnology》（英国物理学会）；
《Semiconductor Science and Technology》（英国物理学会）；
《Journal of Optics A: Pure and Applied Optics》（英国物理学会）；
《Journal of Applied Physics》（美国物理学会）；
《Photonics Technology Letters》（美国IEEE）。


社会职务
社会职务：


研究领域
研究领域：目前主要研究方向：
1、半导体量子点：无缺陷、可控、定位生长半导体量子结构阵列的分子束外延设备及其生长研究。
2、纳米仿生：防水、防油、自清洁仿生研究；油水分离研究。

介绍：

一、原位激光干涉图形化诱导外延量子结构阵列制备
通过克服传统的自上而下和自下而上纳米结构化的所有主要限制，我们开启了一个全新的工艺，用于制备具有精确尺寸、形状和组成的纳米结构的密集阵列。通过将干涉图形化的简单性与自组装的优点相结合，我们的方法，为下一代均匀有序量子结构阵列（QSAs），提供了一个能一步完成的、低成本的技术，这对于量子体系的开发至关重要。
纳米材料制造的传统方法涉及自上而下的光刻图形化和（或）自下而上的自组装。将光刻图形化转移到材料所需的蚀刻过程在原子尺度上引发的晶格破坏和化学污染，是永远不能完全去除的。因此，光刻图形化之后的再生界面在纳米级的质量严重受损，缺陷水平比实际要求极限至少高两个量级；而自组装的替代方法可以制备无缺陷结构，但是，其结构的产生是无序的随机过程。对选定的自组装纳米结构的性能已经进行了大量的高质量的物理研究，并且也已经制备了新颖的器件概念。但是，一直没有在有序阵列技术上有突破性的方法，在技术应用的进展已经受到严重的限制。从实验室到大规模生产需要一个步骤简单、低成本的技术。我们在QSAs制备的目标是展示制备具有纳米结构的大规模高度有序阵列的能力，用于包括光子学、传感和生物医学等方面的各种应用。在半导体领域，它将成为量子信息处理的关键技术，而在传感器和生物医学方面，这将开创新型器件的大规模市场应用，这些新器件将与分子和生物基因在相似空间尺度上相互作用。
我们的方法是：在材料形成（生长）的过程中通过激光干涉图案的诱导，改变局部反应过程和（或）局域应力分布，为纳米结构（例如：量子点/线）阵列的成核提供场所（能量最低位置）。精密激光干涉光学器件和现有最先进的脉冲激光器集成在材料反应室（分子束外延生长室），在材料表面上产生高度有序的高能图案光点，其间距小于波长。然后利用光热或光化学反应在由激光干涉图案预先确定的位置形成自组装的生长。

纳米结构材料处于21世纪器件创新的前沿。现在，技术进步的道路把我们带到几个纳米的尺度，在这个尺度上，结构化的材料在分子级别的维度上相互作用，并且具有由量子相互作用支配的电子性质。将我们的技术转化为计算、传感、通信、诊断甚至治疗疾病的应用潜力巨大。然而，我们并不具备开发所需器件的设备。我们需要探索创新的制备方式，克服传统路线的局限性，成为第二次量子革命的关键技术。研究主要目标之一就是研发这样一种新颖的技术，旨在开发纳米材料结构的革命性工艺。该技术将自上而下的激光干涉图形化（laser interference patterning: LIP）的简单性与自下而上的（比如：分子束外延：MBE）自组装（SA）原位（in-situ）结合（in-situlaser interference patterned MBE: isLIP-MBE）（in-situlaser interference patterned self-assembly: isLIP-SA），为下一代均匀有序QSAs提供有成本优势的先进技术。由此产生的阵列将具有前所未有的位置和尺寸可控性，并将没有因刻蚀工艺而带来的缺陷。项目技术制备的材料将成为未来纳米级电子、光子和生物医学设备发展的基石。

图1：MBE生长室内原位激光干涉的光束分布和生长QSAs的示意图。
对量子点和量子线等纳米级电子材料的理解和利用已经成为近十年来的热门研究课题。此外，纳米等离子体和功能生物材料是潜力巨大的新兴领域。然而，纳米结构化工艺方法在多年以来并没有显著的发展。传统的技术涉及使用很多连续的工艺步骤（例如：光刻、蚀刻和材料沉积/生长）来自上而下地构筑器件或结构，这是一种广泛应用的方法。但是，由于分辨率不够、或工艺过程引入过多的缺陷、或高成本，最终会走出历史舞台。据报道，每台新的深紫外光刻仪器价格为7000万美元，有人认为电子纳米材料可能行将就木。我们的愿景是为克服传统加工的局限性做一次彻底的改革，并建立全新的技术。我们使用相干激光纳秒脉冲将原位激光干涉图形化（isLIP）原位应用于正在MBE生长/反应的材料表面上。吸收的激光直接调制局部表面反应，从而形成规则的纳米结构成核位置。我们通过干涉阵列来定义成核位置，然后利用自组装来在成核位置上生长/合成纳米结构。在?200 nm的间距上的精确排列的尺寸在10 nm以下的单QSA（图1）。这种技术将成为光子量子计算的关键技术。然而，我们的方法不限于一种特定的材料或技术，而是可以在不同的材料和工艺中找到应用。isLIP-MBE只是isLIP-SA技术的应用特例。isLIP-SA可以应用到其它自组装生长技术中，比如化学气相沉积（CVD）：isLIP-CVD。isLIP-MBE的研究成果可以转移到其它isLIP-SA技术中，欧盟FET项目：NanoStencil，将我们isLIP-MBE的前期成果应用到isLIP-CVD中，便是其重要的目标之一。
将表面光学图案结构与自组装原位结合，我们获得了在材料形成/生长阶段直接合成/生长纳米材料的独特能力。干涉图案控制二维（生长平面）横向维度，而激光能量控制第三维生长的反应过程，在纳米级的所有三个维度上提供前所未有的结构控制。我们的工艺不受传统的自上而下蚀刻留下的界面缺陷的影响（这些传统刻蚀导致的缺陷最终限制了传统方法制备的器件的性能潜力）。因此，我们的技术能够制备具有相同电子性质的均匀有序QSAs，这样的阵列是“需要纳米结构系统”的应用的关键要求。利用容易投射到材料表面的干涉图案，使得我们的工艺具有根本的简单性，这对追求最终以掩模定义的光刻分辨率而言，是有吸引力的替代方案。使用激光干涉能够在大面积上产生高度规则的阵列，从根本上克服了传统自下而上的自组装生长/合成纳米结构的无序性和不可控性。并且在纳秒时间尺度上的“单次”处理中获得。因此，它是一个本质上准确、快速和可扩展的技术，与已有的光刻方法相比具有根本的优势。
我们提出了一种假设：激光脉冲施加到InAs层可以促进干射图案的光强峰值处的In的解吸附。结果，QSAs的选择性成核发生在低激光能量密度的光强谷值区域（图2c-e）。在初部实验中，通过MBE沉积亚临界InAs薄膜（≈1 ML），并经受单脉冲干涉图样曝光形成周期性InAs QSAs（图2b），样品表面的AFM图像与模拟的激光干涉图案重叠（图2c-e）。这些结果首次显示了与外延自组装形貌与原位定义的横向图案一致的过程。
图2（a）四光束isLIP-MBE激光光束分布和衬底上产生干涉图样示意图；（b）208nm周期2D有序InAs QSAs的AFM图像；（c）激光干涉光场光强分布模拟图，th₁和th₂分别是是一种我们现在提出的假设里铟（In）原子脱附和迫使表面迁移的光强阈值；（d）光照前InAs在GaAs表面状态；（e）干涉图样光照时，铟（In）原子的表面动力学状态假设。

我们的研究可以满足当今纳米技术最关键的挑战，可以制备精确定制的QSAs的大规模阵列。我们相信我们的技术可以开启一个全新的领域，有可能重新塑造纳米材料行业。我们的技术需要基础研究和尖端技术研发来实现其目标。我们是基于前期已有的研究积累而提出来的，我们已经完成了前期的原理性验证。然而，这是一个崭新的领域，需要进一步的深入研究，需要展示其有产业牵引力的能力。
传统的方法
我们的优势

自组装不可控
QSA所有三个维度的结构都是可调控的

多步光刻工艺（光刻图形化）
所有三个维度的单步处理

容易发生界面污染/缺陷
结构化与生长同步，不引入缺陷

适合具体的某种材料
适用于不同的材料系统

低产量和小面积
具有单次大面积图形化能力

亚10nm光刻技术的开发成本不可持续
一个概念上简单的过程，固有成本较低，加上可扩展性和高产量

科学目标就是全面了解在表面强脉冲干涉光的吸收以及激光能量密度模式如何影响表面光热或光化学反应。表面激光调制和激光辅助生长是众所周知的概念，但是我们需要研究它们在前所未有的小长度（纳米）和短时间（纳秒）尺度上的变化。我们的主要目标是制备完全抑制无序的高度有序的QSAs，以达到相同的相干量子态。这种结构对于发展光子量子信息处理电路来说是至关重要的。
该项目技术的特点：
远景
作为一种先进的纳米结构新方法，本项目解决了传统方法中的关键性问题，以提供未来高度结构化的纳米材料。

突破性
在纳米材料合成领域拥有前所未有的能力，远远超越当前的技术水平。基于高度有序的自组装的新类别的器件。

基础性
有序纳米结构的新制备方法的基础，可以开拓第二次量子革命。

创新性
一种新颖的综合方法，可以对纳米材料的合成给予前所未有的控制，并制造独特的最先进的设备。

跨学科
将激光科学与材料生长专业知识相结合，针对半导体、传感和生物医学应用的不同材料成果。

先进性
建立纳米材料新的关键技术的潜力，可能导致器件性能革命性变化。

专利
ZL 7.6（中国发明专利授权）；
ZL 2011 1 **.7（中国发明专利授权）；
PCT: PCT/CN2012/078013（PCT保护）；
US 8,969,185 B2（美国发明专利授权）；
**（欧盟发明专利授权）。
外部评价2017年，在得知我们的国际上原创性的研究成果后，（英国）谢菲尔德大学Mark Hopkinson教授马上联合英国、西班牙、德国和芬兰同行，发起跟随研究，同年，便获得了两个重大项目的支持：（1）英国工程和自然科学研究委员会（EPSRC）“先驱研究与技能”计划项目（“原位干涉光刻：一种新的纳米阵列制备方法”，资助号：EP/P027822/1，资助额：95万英镑，2017-2020）；（2）欧盟地平线2020“未来新兴技术（FET）”计划项目（“干涉光刻调控纳米尺度自组装外延成核（NanoStencil）”，资助号737315，资助额321万欧元，2018-2020）。特别是FET计划项目的批准率通常只有大约2%，彰显了本项目研究的高水平。这里把FET项目评审意见中与“重要性、特色与创新性”有关的部分摘要如下：
1号评审员：
纳米材料合成中前所未有的，远远超出了现有的技术水平（Unprecedented capabilities in nanomaterials synthesis,well beyond current state of the art）……
自上而下和自下而上的方法相结合是雄心勃勃的目标。它为不同的（特别是单晶半导体）纳米线和其他纳米结构的可控生长开辟了新的途径和可能性。（Combination of the top-down and bottom-up approaches is ambitious goal.It opens new ways and possibilities of the controlled growth of the different (especially monocrystalline semiconductor) nanowires and other nanostructures.）
……它可能产生巨大的影响，可能与研发分子束外延本身或电子束光刻相当。作者正打算为未来的纳米结构建立关键的技术支持，为有序全同纳米结构提供独特的途径。因此可能的革命性影响是巨大的（it can havehuge impact, probably comparable with development of the molecular beam epitaxy itself or electron beam lithography. Authors are intending to establish a key enabling technology for future nanostructuring, providingunique access to ordered ensembles of identical nanostructures. Thus possible transformation impact is huge）2号评审员：
基于这项研究的技术成果将对纳米科学产生革命性影响，并将重新塑造纳米材料产业（Technological achievements based on this research would havetransformational impact in nanoscience and would re-shape nanomaterials industry）……从长远的眼光来看，一种将使量子点阵列的生产成为量子信息处理的新颖的技术将对社会产生巨大影响（In the long-term vision, a novel technology would enable production of quantum dots array for quantum information processing with tremendous impact on society）
……使纳米材料合成的突破性[#]能力远远超出现有技术水平（enableabreakthrough[#] capabilities in nanomaterials ynthesiswell beyond current state of the art）……这项研究有可能成为下一代量子信息、传感和生物器件的基础。（This research have potential to underpin the next generation of quantum information, sensing and bio-devices.）
这将为许多关键应用打开机会之窗，包括增强的计算和通信，前所未有的传感能力和功能性生物材料。这些领域对技术和社会都有巨大的影响。（This wouldopen the window of opportunities for a number of key application, including enhanced computation and communication, unprecedented sensing capabilities and functional biomaterials. These fields hastremendous impact on technology and society.）
3号评审员：
显然是一种新颖的综合方法（it isobviously a novel integrated approach）……该项目可以作为有序纳米结构的新型制备方法的基础。（The project can act as the foundation of a new processing approach for ordered nanostructures.）
所提出的研究具有新颖的方法论，因此可能对未来的欧洲科学和工业领导力产生相当大的影响（The proposed researchhas a novel methodology and therefore it ispossible to make a considerable impact on future European scientific and industrial leadership）

4号评审员：
这种前所未有的生成阵列的方法将使未来的技术成为可能（Such unprecedented methodology to generate arrays willenable future technologies）
该项目具有强的原理性特征，因为它为有序的纳米结构材料提供了一种新方法，通过这种方法将开辟制备新颖器件的能力（The proposal has strong foundational character since it offers anovel approach towards ordered nanostructured materials, access to which willopen up capability to fabricate novel devices）

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[#]欧盟科学家是极少使用breakthrough这样的溢美之词来评审项目和成果的。



二、纳米仿生研究

浸润性、接触角

浸润性是指液体在固体表面的润湿行为，是最为常见的一类界面现象。浸润性可以通过液体与固体表面的接触角来衡量。通常将与水接触角小于90°的固体表面称为亲水表面，大于90°的称为疏水表面；与水接触角大于150°的称为超疏水表面，小于10°的称为超亲水表面。具有超疏水、超亲水性能的特殊浸润性表面是近年来的研究热点。
荷叶效应

自然界中许多物质表面显示出超疏水性，如荷叶的超疏水以及自清洁的性质很早为人所知。当水滴到荷叶表面时会形成亮晶晶的球形水珠，这些水珠不能稳定地停留在荷叶表面，只要稍微摆动或倾斜表面，水珠便会从叶面滚落，水珠滚落的同时会带走荷叶表面的灰尘等污染物，从而保持荷叶表面的干净，荷叶表面的这种自清洁现象被称为荷叶效应。
除了荷叶，自然界中还有很多植物表面具有超疏水性，如芋头、甘蓝、水稻叶等，这些植物表面也具有较强的自清洁能力。
除了植物，许多昆虫如蝴蝶、蝉等的翅膀，水黾的腿表面也具有超疏水性质。蝴蝶翅膀表面的覆瓦状微米级鳞片沿长轴方向规则分布着近似平行的亚微米级纵肋和沟槽结构，这种特殊的结构使蝴蝶翅膀色彩斑斓并具有良好的疏水性。蝉的翅膀分布有许多纳米级的柱状阵列，柱子直径约为70 nm，柱间距90nm 。研究发现水黾的腿上有许多微米尺度的针状刚毛，而每根刚毛上还有更精细的纳米结构的沟槽，这种微米-纳米双阶结构及表面的蜡状物赋予水黾独特的水中行走能力。据测验水黾的每只腿可以承受高达152达因的力，是其体重的15倍。
受自然界中超疏水表面的启发，人们意识到超疏水表面的形成由表面自由能和粗糙结构共同制约。由于现今由最低表面能物质制作的平滑表面的接触角仅能达到119°。因此粗糙结构的制备非常重要。
为了提高超疏水性，人们从两个途径进行努力：（1）减少固体表面自由能；（2）提高表面微米-纳米尺度的粗糙度。固体表面自由能是材料本身的固有特性，表面修饰又存在老化和附着力的问题，所以，大部分的研发都集中在提高表面微米-纳米尺度的粗糙度。
人们已经通过很多方法制备出了超疏水表面，但是这些方法要么需要昂贵的设备、苛刻的条件，要么所制备的附着性差、耐磨性差、机械强度差和易老化，不适合大规模化工业生产和实际生活需要。因此，附着性好、耐磨、机械强度高、不易老化、造价低廉、操作简单、适合大规模化工业生产的方法制备超疏水表面非常重要。

我们的研究与成果

我们在独立研究开发过程中，取得了如下6个阶段性成果，第1-4阶段的研究是处于探索阶段，偏基础研究，第5、6阶段的成果已经能进行产业化开发。
1）用修饰法，直接添加纳米烛灰颗粒，得到的表面形貌是光滑的PDMS表面粘附有纳米烛灰颗粒。表面接触角可达143°。
2）为了模仿荷叶表面的双重粗糙结构，我们提出了一种通过结合微米点阵和纳米烛灰颗粒的方法制备而成的微米-纳米复合结构超疏水表面。制备出的样品表面接触角高达162°，显示出超疏水性，且样品表面形貌类似于荷叶表面结构。
3）利用光刻和燃烧覆盖方法在微米点阵上实现了添加纳米颗粒。测试结果显示制备的样品表面粗糙结构也与荷叶表面结构类似，都具备微米和纳米相结合的二级阶层结构，且接触角达到了150°以上，显示了很好的超疏水性。
4）利用模板法在光刻胶表面得到荷叶的微米-纳米复合结构，得到耐磨、抗老化的超疏水薄膜。薄膜表面结构和接触角（152°）。
5）以低成本的、可大规模生产的、特殊物理化学反应取代昂贵的、难大规模产业化制备的CVD技术，在玻璃上制得透明超疏水玻璃表面（接触角156°，透明度92%），该表面耐磨、机械强度高、不会老化、造价低廉、操作简单、适合大规模化工业生产。

6）通过在铜网上进行疏水和亲油处理，我们成功地进行了油水分离：分离效率达到了99.8%，不仅对油水不相溶混合液有效，对油水乳液也有同样的分离效率，并且达到了实用级别的耐磨、耐腐蚀特性。

应用

超疏水表面材料用在室外天线、太阳能面板、光电转换器上可以防止雪由于超疏水表面与水滴的接触面积非常小，且水滴极易从表面滚落，因此，超疏水表面不仅具有自清洁功能，而且还具有防电流传导、防腐蚀、防水、防雾、防霉、防雪、防霜冻、防黏附、防污染等功能。因而在建筑、服装纺织、液体输送、生物医学、日用品与包装、交通运输工具及微量分析等领域都具有极其广泛的应用前景：
1、建筑领域
Yamauchi等人通过在卫星天线上涂覆超疏水薄膜，有效的减少了由于雪的附着而产生的信号干扰，从而保证了信号接收的质量。高楼门窗的清洗是一件非常头疼的事，清洁费用较高且麻烦，清洁时还要特别注意安全，超疏水表面应用于玻璃门窗可以起到自清洁的作用，从而免除人工清洗的烦恼。此外，超疏水外墙涂料表面的灰尘可以被自然雨水轻松地冲洗掉，使建筑物外观保持清洁。因此超疏水表面在建筑领域具有非常大的应用前景。
2、服装纺织领域
超疏水材料应用于服装纺织领域，可使服装具有防水防污能力，人们穿上这种衣服可以在雨天行走自如，还可减少清洗次数，节约水和洗涤剂的用量，保护有限的水资源。用温度调控的超疏水/超亲水“开关”材料应用于服装上，还可起到“冬暖夏凉”的作用。
3、液体输送
超疏水表面用于石油管道的运输过程中，可以防止石油在管道壁粘滞，从而减少运输过程中的损耗及能量消耗，并防止管道堵塞；应用下水管道可有效地防止管道腐蚀，延长管道使用寿命。应用于药物输液器上可以消除昂贵药物在输液管内的残留，也可以消除昂贵的药品在针尖上的粘滞及由此带来的针尖污染，有利于准确用药。近年来，微流体技术发展非常迅速，目前一个突出的问题就是微流体的控制与定位技术。而器件的微型化使得管道的表面性质，尤其是润湿性能，对流体流动行为具有举足轻重的影响。如果将超疏水表面应用于微流体控制机制中无疑将大大促进微流体技术的发展。Hong等利用具有高粘滞力的超疏水聚苯乙烯表面成功实现了超顺磁性微滴在超疏水固体表面间的可逆、定向、无损失输运，对于开发新型的微流体装置有重要的指导意义。
4、生物医学
超疏水表面材料还可应用于人造血管等生物医学材料领域，Sun等研究表明在超疏水的FPCU20薄膜表面(接触角为164°)几乎没有血小板的吸附，而在光滑的FPCU20薄膜表面(接触角为110°)则有大量的血小板吸附，超疏水表面体现出了比普通薄膜更优异的血液相容性，为生物医学材料的发展开拓了一个新的研究方向。谢琼丹等研究表明超疏水材料表面提高了抗凝血性。另外，由于超疏水表面上的液滴几乎成圆球形，与基底接触面积很小，因此可以控制含有DNA和蛋白质等生物分子的液滴受到外界污染达到最小化。液滴的位置和形态可通过构建不同的含有疏水和亲水微区图案的基体来获得，通过这种特殊的图案化，亲水微区可容纳极少的含有DNA的液滴，该种表面通过避免容器壁的接触，改进了认识和分析DNA和蛋白质的方法和手段。超疏水表面可以解决生物中较头痛的小液滴“圈饼效应”和“咖啡效应”等问题。
5、日用品与包装
商品在流通运输环节不可避免地会受到雨水的侵袭，因此产品的包装需要有防水能力，超疏水材料应用于包装的外表面可以大大提高防水能力，由于超疏水材料有较强的防腐蚀、抗氧化的能力，因而可以延长包装容器的使用寿命；另外，很多食品、药品受潮后容易变质，因而需要使用较好的防潮材料，在防潮材料的外表面构建超疏水表面可以使包装材料既具有较好的防潮能力又具有较好的防水能力，从而提高防潮效果，有效地防止食品、药品变质，延长货架寿命；对外场刺激响应的超疏水—超亲水可逆切换材料还可用于各种防伪标志，消费者可通过观察标志表面在外场刺激如温度作用下水滴形态的变化来判断产品的真伪。超疏水材料应用于纸上可以提高纸的防水防潮能力，扩大纸的用途，华中师范大学黄新堂教授等研制了一种超疏水纸，该纸保持了普通纸的复印、打印、书写等功能，有较强的自清洁能力，污水溅到表面会自动滚落，不留任何痕迹，具有广泛的应用前景。
6、交通运输工具
超疏水材料涂在轮船的外壳、燃料储备箱上，可以达到防污、防腐的效果；用于水中运输工具或水下核潜艇上，可以减少水的阻力，提高行驶速度；用于汽车挡风玻璃上，既可起到自清洁的作用，还可以防雾，提高汽车在雨天和雾天的能见度。
7、污水处理
现在社会，水污染非常严重。常见的水污染是有机物污染。油水分离能有效地将有机污染物从水中分离，消除有机物污染。
8、其他
除上述几方面外，基于纳米结构超疏水表面设计的储备电池结构可以有效地将液体电解质与电极活性材料分开，当电池被激活提供能量时，由于电润湿作用，液体电解质又会渗透到电极上，引发电化学反应，这种基于超疏水结构的电池有望大大提高电池的货架寿命，因而在电池方面有广泛的应用前景；超疏水表面在精确定量分析以及有机液体的吸附与解吸等方面都体现出了比普通材料更优异的性能，超疏水超亲油的薄膜还可方便地用于油水分离。














开授课程
开授课程：课程教学：本科生课程：物理实验、前沿讲座
研究生课程：半导体激光器、专业英语、前沿讲座




科研项目
科研项目：1、稀氮半导体光电子材料,2015.01-2019.12,2015.01,彭长四,中科院新疆理化所,苏州大学,半导体材料,30****民币,中科院新疆理化所,1
2、高效LED超薄平面照明系统的合作研究,-2016.12,2014.04,方宗豹、彭长四,科技部,苏大维格,柔性电子,95****民币,2014DFG12600,科技部,2
3、透明导光导电薄膜的合作研发,-2015.03,2013.04,方宗豹、彭长四,科技部,苏大维格,柔性电子,195****民币,2013DFG12210,科技部,2
4、干涉光刻调控纳米尺度自组织外延成核（NanoStencil）,-2020.12,2018.01,Mark Hopkinson,欧盟地平线2020,（英国）谢菲尔德大学,未来的新兴技术（FET）,321万欧元,767285,欧盟地平线2020,2
5、原位干涉光刻：新的纳米结构阵列制备技术,-2020.02,2017.03,Mark Hopkinson,英国EPSRC,（英国）谢菲尔德大学,先驱研究与技能,95.5万英镑,EP/P027822/1,英国EPSRC,2
6、无缺陷长程有序半导体量子点,-2012.12,2012.01,彭长四,江苏省人力资源和社会保障厅,苏州大学,人才,3****民币,2012-DZXX-050,江苏省人力资源和社会保障厅,1
7、无缺陷长程有序外延半导体量子点的生长研究,-2015.12,2012.08,彭长四,江苏省高校自然科学基金,苏州大学,物理,15****民币,12KJA140001,江苏省高校自然科学基金,1
8、完美量子点的生长及研究,-2013.12,2011.01,彭长四,国家自然科学基金,苏州大学,物理,52****民币,**,国家自然科学基金,1
9、激光纳米制造,-2013.08,2010.09,彭长四,欧盟,（芬兰）坦佩雷理工大学,纳米制造,34.7万欧元,247644,欧盟玛丽居里研究人员交流项目,1
10、半导体和光子晶体功能材料的负折射研究,-2012.12,2009.01,彭长四,芬兰科学院,（芬兰）坦佩雷理工大学,半导体材料,24万欧元,128691,芬兰科学院,1
11、激光干涉材料纳米尺度结构化光刻技术的研发,-2009.03,2006.01,王作斌,欧盟FP6,（英国）卡迪夫大学,纳米制造,200万欧元,027976,欧盟FP6,2
12、用于光电子器件的新的化合物半导体材料研究,-2008.12,2006.01,彭长四,芬兰科学院,（芬兰）坦佩雷理工大学,半导体材料,19.5万欧元,111077,芬兰科学院,1
13、原位激光干涉图形化诱导自组装量子结构阵列的制备研究,2020.01-2022.12,2020.01,彭长四,科技部国家重点研发计划,苏州大学,电子信息,271万元,2018YFE**,科技部,1




论文
论文：1、Journal papers（杂志论文）:
2、As a 1st author（第一作者）:
3、1.??????? Nano Fabrication by Laser Interference, C.S. Peng, C. Tan, W. Zhang, X.-Y. Gu, and W.-P. Liu, International Journal of Nanomanufacturing. 8 (3), pp. 212-220, (2012)
4、2.??????? Mechanism of Photoluminescence Blue Shift in InGaAsN/GaAs Quantum Wells during Annealing, C.S. Peng, H.F. Liu, J. Konttinen, M. Pessa, J. Gryst Growth, 278, pp.259-263 (2005)
5、3.??????? Wet oxidation for detecting surface defect pits of AlGaAs related semiconductors, C.S. Peng, J. Konttinen, T. Jouhti, H.F. Liu, M. Pessa, J. Gryst Growth 274, pp. 138-143 (2005)
6、4.??????? High-performance singlemode InGaNAs/GaAs laser, C.S. Peng, N. Laine, J.Konttinen, S.Karirinne, T.Jouhti, M.Pessa, IEE Electronics. Lett. 40 (10), pp. 604-605 (2004)
7、5.??????? InGaAsN/GaAs lasers Performance on Thermal Annealing, C.S. Peng, H.F. Liu, J. Konttinen, S. Karirinne, T.Jouhti, M. Pessa, Physica Scripta, T114, pp. 159-160 (2004)
8、6.??????? A study and control of lattice sites of N and In/Ga interdiffusion in dilute nitride quantum wells, C.S. Peng, W. Li, T. Jouhti, E.-M. Pavelescu, M. Pessa, J. Cryst. Growth 251, pp. 378-382 (2003)
9、7.??????? Diffusion at the interfaces of InGaNAs/GaAs quantum wells, C.S. Peng, E.-M. Pavelescu, T. Jouhti, J. Konttinen, W. Li, M. Pessa, Solid State Electronics 47/3 pp. 431-435 (2003)
10、8.??????? A new method to suppress the In diffusion of GaInNAs/GaAs quantum wells grown by molecular beam epitaxy, C.S. Peng, E.-M. Pavelescu, T. Jouhti, J. Konttinen, W. Li, M. Pessa, Thin Solid Films 428 pp.176-180 (2003)
11、9.??????? Suppression of interfacial atomic interdiffusion in GaInNAs/GaAs heterostructures grown by molecular beam epitaxy, C.S. Peng, E.-M. Pavelescu, T. Jouhti, J. Konttinen, W. Li, M. Pessa, Appl. Phys. Lett. 80 (25) pp. 4720-4722 (2002)
12、10.???? 1.32-um GaInNAs / GaAs Laser With a Low Thereshold Current Density, C.S. Peng, T. Jouhti, P. Laukkanen, E.-M. Pavelescu, J. Konttinen, W. Li, M. Pessa, IEEE Photon.Tech. Lett., 14 (3), pp. 275-277 (2002)
13、11.???? Study of Ge0.96Si0.04 epilayers grown on Si (001)at high temperature, C.S. Peng, H.Kawanami, Y.K.Li, G.H.Li, Q.Huang, and J.M.Zhou, J. Crystal Growth 227/228 pp. 786-790 (2001)
14、12.???? The formation of dislocations in the interface of GeSi/low-temperature Si buffer grown on Si (001), C.S. Peng, Y.K.Li, Q.Huang, and J.M.Zhou J. Crystal Growth 227/228 pp. 740-743 (2001)
15、13.???? Relaxed GeSi alloy grown on low-temperature buffers by MBE, Chang-si Peng, Qi Huang, Junming Zhou, Yi H Zhang, CH Tung, TT Sheng, Jian Wang, Silicon-based Optoelectronics, 3630, pp. 231-237 (1999.3.19)
16、14.???? Strain relaxation of GeSi alloy with low dislocation density grown on low-temperature Si buffers, C.S. Peng, H.Chen, Z.Y.Zhao, J.H.Li, D.Y.Dai, Q.Huang, J.M.Zhou, Y.H.Zhang, C.H.Tung, T.T.Sheng, J.Wang, J. Crystal Growth 201/202 pp. 530-533 (1999)
17、16.???? New optical properties of Ge self-organized quantum dots, C.S. Peng, Q.Huang, Y.H.Zhang, W.Q.Cheng, T.T.Sheng, C.H.Tung and J.M.Zhou, Thin Solid Films 323 pp. 174-177 (1998)
18、17.???? Optical properties of Ge self-organized quantum dots in Si, C.S. Peng, Q.Huang, W.Q.Cheng, J.M.Zhou, Y.H.Zhang, T.T.Sheng and C.H.Tung, Phys. Rev. B 57 pp. 8805-8808 (1998)
19、18.???? Improvement of Ge self-organized quantum dots by use of Sb surfactant, C.S. Peng, Q.Huang, W.Q.Cheng, J.M.Zhou, Y.H.Zhang, T.T.Sheng and C.H.Tung, Appl. Phys. Lett. 72 pp. 2541-2543 (1998)
20、19.???? GaAs-based InGaAsN Lasers, Changsi Peng, Tomi Jouhti, Janne Konttinen, Markus Pessa, Bulletin of the American Physical Society (American Physical Society), 2005/3/22.
21、As a supervisor of the research（导师指导）:
22、20.???? Realization of periodic InAs QDs by in-situ four-beam laser-interference irradiation on the wetting layer, L Yang, X Yang, L Miao, W Zhang, D Huo, Z Shi, C Peng, Optoelectronic Devices and Integration VII 10814, 108141M (2018.11.05)
23、21.???? Polymer Foam-Supported Chemically Reduced Graphene Oxide Conductive Networks for Gas Sensing, J Song, Y Wang?, F Zhang, Y Ye, Y Liu, X Zhou, L Chen, Changsi Peng, J. Nanosci. Nanotechnol., 18(4), 2965-70 (2018).
24、22.???? Self-fibering growth in the soot-templated CVD coating of silica on mesh for efficient oil/water separation, Feng Zhang, Zhenwu Shi, Chengyun Xu, Dayun Huo, Wei Zhang, Changsi Peng, Materials & Design, 154 pp.370-377 (2018.9.15)
25、23.???? In situ lift-off of InAs quantum dots by pulsed laser irradiation, Changwei Deng, Zhenwu Shi, Linyun Yang, Wei Zhang, Chen Chen, Lili Miao, Xinning Yang, Chinhua Wang, Linsen Chen, and Changsi Peng, Appl. Phys. Lett. 113, 083111 (2018).
26、27.???? Improvement of Properties of GaAs-based Dilute Nitrides by Beryllium Doping, HUO Da-yun, SHI Zhen-wu, XU Chao, DENG Chang-wei, CHEN Chen, CHEN Lin-sen, WANG Wen-xin, PENG Chang-si, Chn J Luminescence, 38(8) pp.1056-62 (2017).
27、28.???? InGaAs/AlGaAs-量子阱红外探测器中势垒生长温度的研究, Growth temperature of barrier in InGaAs/AlGaAs quantum well infrared detector (Chinese), D. Huo, Z. Shi, W. Zhang, S. Tang, C.S. Peng, 物理学报(Acta Physica Sinica), 66(6) (2017) 068501.
28、30.???? Fabrication of transparent superhydrophobic glass with fibered-silica network, Feng Zhang, Zhenwu Shi, Yingjie Jiang, Chengyun Xu, Zhuhui Wu, Yanyan Wang, Changsi Peng, Applied Surface Science, 407 (2017) 526-531.
29、31.???? Gas sensors based on layer-by-layer assembled graphene oxide and reduced graphene oxide, Jiajia Song, Yanyan Wang*, Ming Yang, Feng Zhang, Yan Ye, Yanhua Liu, Linsen Chen, Changsi Peng, Advances in Engineering Research, 103 (2016) 370-375.
30、33.???? Effects of in-situ surface modification by pulsed laser on InAs/GaAs (001) quantum dot growth, W. Zhang, Z. Shi, D. Huo, X. Guo, C.S. Peng, Acta Physica Sinica, 65(11) (2016) 117801.
31、34.???? Periodic nanostructures produced on GaAs surface by UV pulsed laser interference (DOI: 10.1016/j.apsusc.2015.11.105),, Wei Zhang, Dayun Huo, Xiaoxiang Guo, Chen Rong, Zhenwu Shi, Changsi Peng, Applied Surface Science, 360 (2016) 999-1002.
32、38.???? 多光束激光干涉光刻图样的研究, Multi-beam laser interference lithography (Chinese), W. Zhang, W. Liu, X. Gu, C. Tan, C.S. Peng, 强激光与粒子束(High Power Laser and Particles), 23(12) (2011) 3157.
33、39.???? Focusing effect of a graded index photonic crystal lens, C. Tan, Tapio Niemi, Changsi Peng, Markus Pessa, Optics Communications, 284 (2011) 3140–3143
34、41.???? Annealing of self-assembled InAs/GaAs quantum dots: a stabilizing effect of beryllium doping, J. Pakarinen, V. Poloj?rvi, A. Aho, P. Laukkanen, C.S. Peng, A. Schramm, A. Tukiainen, M. Pessa, App. Phys. Lett. 94, pp. 072105-1-3 (2009)
35、43.???? Suppression of annealing-induced In diffusion in Be-doped GaInAsN/GaAs quantum well, J. Pakarinen, C.S. Peng, A. Tukiainen, V.-M. Korpij?rvi, J. Puustinen, M. Pessa, P. Laukkanen, J. Likonen, E. Arola, Appl. Phys. Lett. 93, 052102-1-3 (2008)
36、45.???? Line defects in two dimensional four-beam interference patterns, C. Tan, C.S. Peng, V. N. Petryakov, Yu. K. Verevkin, J. Zhang, Z. Wang, S. M. Olaizola, T. Berthou, S. Tisserand and M. Pessa, New Journal of Physics 10 (2), pp.023023-1-8 (2008)
37、46.???? Influence of Nitride and Oxide cap layers upon the annealing of 1.3-um GaInNAs / GaAs quantum wells, H.F. Liu, C.S. Peng, J. Likonen, T.Jouhti, S. Karirinne, J. Konttinen, M. Pessa, J. Appl. Phys. 95 (8), pp. 4102-4104 (2004)
38、47.???? In-situ annealing effect on the structural properties of near-surface GaInNAs/GaAs quantum wells, H.F. Liu, S, Karirinne, C.S. Peng, T. Jouhti, J. Konttinen, M. Pessa, J. Gryst Growth 263, pp. 171-175 (2004)
39、49.???? Dilute nitride vertical-cavity surface-emitting lasers, T. Jouhti, O.G. Okhotnikov, J. Konttinen, L.A. Gomes, C.S. Peng, S. Karirinne, E.-M. Pavelescu, M. Pessa, New Journal of Physics 5, pp. 84-1-6 (2003)
40、50.???? Structural and optical properties of near-surface GaInNAs / GaAs quantum wells at emission wavelength of 1.3 μm, H.F. Liu, C.S. Peng, E.-M. Pavelescu, T. Jouhti, J. Konttinen, M. Valden M. Pessa, Appl. Phys. Lett. 82 (15) pp.2428-2430 (2003)
41、52.???? Strain-Compensated GaInNAs Structures for 1.3 um Lasers, T. Jouhti, C.S. Peng, E.-M. Pavelescu, J. Konttinen, L.A. Gomes, O.G. Okhotnikov, M. Pessa, IEEE J. of Selected Topics in Quantum Electronics, 8 (4), pp. 787-794, (2002)
42、53.???? Enhanced optical performances of strain-compensated 1.3 um GaInNAs/GaNAs/GaAs quantum-well structures, E.-M. Pavelescu, T. Jouhti, C.S. Peng, W. Li, J. Konttinen, M. Dumitrescu, P. Laukkanen, M.Pessa, J. Cryst. Growth 241, pp. 31-38 (2002)
43、As a co-author（共同作者）:
44、56.???? Polarized GaN-based light-emitting diode with an embedded metallic/dielectric subwavelength grating, Guiju Zhang, Bing Cao, Chinhua Wang, Qin Han, Changsi Peng, Jianfeng Wang, Ke Xu, Hui Yang, Markus Pessa, Thin Solid Films, 520 (2011) 419-423
45、59.???? Beryllium doping of GaAs and GaAnN studied from first principles, H.-P. Komsa, E. Arola, J. Pakarinen, C.S. Peng, T. Rantala, Phys. Rev. B 79, 115208-1-9 (2009)
46、63.???? Long-wavelength Nitride Lasers on GaAs, M. Pessa, C.S. Peng, T. Jouhti, E.-M. Pavelescu, W. Li, S. Karirinne, H.F. Liu, O.G. Okhotnikov, Microelectronics Engineering 69, pp. 195-207 (2003)
47、64.???? Effects of hydrostatic pressure on Raman scattering in Ge quantum dot superlattices, L. Qin, Z.X. Shen, K.L. Teo, C.S. Peng, J.M. Zhou, C.H. Tung, S.H. Tang, Thin Solid Films 424 (1), pp. 23-27 (2003)
48、65.???? Crosshatching on a SiGe film grown on a Si(001) substrate studied by Raman mapping and atomic force microscopy, H. Chen, Y. K. Li, C.S. Peng, H. F. Liu, Y. L. Liu, Q. Huang, and J. M. Zhou, Phys. Rev. B 65 (23) pp. 233303-1-4 (2002)
49、66.???? Si上Ge薄膜特性研究, Study on the properties of Ge film on Si (Chinese), 李科，杨茹，李国辉，彭长四，李永康，北京师范大学学报: 自然科学版，K. Li, R. Yang, G. Li, C.S. Peng, Y. Li, Journal of Beijing Normal University: Natural Science Edition, 38(2) pp.211-213 (2002)
50、68.???? Raman scattering of Ge/Si dot superlattices under hydrostatic pressure, L. Qin, K. L. Teo, Z. X. Shen, C.S. Peng, and J. M. Zhou, Phys. Rev. B 64 (7) pp. 075312-1-4 (2001)




科技成果
软件著作 软件著作：1、全书（Book）
2、1.?????? Novel Optical Technologies for Nanofabrication, Qian Liu, Xuanming Duan, Changsi Peng, (ISBN: 978-3-642-40386-6, ISBN 978-3-642-40387-3 (eBook), DOI 10.1007/978-3-642-40387-3), Publisher: Springer (2013.12)
3、Book chapters（章节）:
4、2.?????? Laser Interference Lithography, C. Tan, C.S. Peng, Ainara Rodriguez, M. Pessa, S. M. Olaizola, V. N. Petryakov, Yu. K. Verevkin, J. Zhang, Z. Wang, T. Berthou, S. Tisserand, “Advances in Nanotechnology, 4” Chapter 6 (ISBN: 978-1-61668-618-5), ed. Zacharie Bartul and Jér?me Trenor, Publisher Nova Science Publishers, (2010)
5、3.?????? Dilute nitrides: the material properties and laser performance, C.S. Peng and M. Pessa. “Nitrides and dilute nitrides: Growth, characterization and devices” Chapter 9 (ISBN: 978-81-7895-250-5), ed. J. Miguel-Sanchez, Publisher Transworld Research Network, pp. 229-264 (2007)
6、4.?????? GaInNAs Quantum Well Lasers, W. Li, M. Pessa, T. Jouhti, C.S. Peng, E.-M. Pavelescu, chapter in Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology, 3, edited by H.S.Nalwa, American Scientific Publishers, pp. 719-730 (2004)
7、5.?????? Extending the emission wavelength of GaInNAs/GaAs quantum well lasers beyond 1300 nm, W. Li, J. Konttinen, T. Jouhti, C.S. Peng, E.-M. Pavelescu, M. Suominen, M. Pessa, An article in the book “Advanced Nanomaterials and Nanodevices” published by the Institute of Physics Publishing. IOP Publishing Ltd. 2003. ISBN: , pp. 251-260 (2003)

专利 专利：1、原位无损剥离量子点的方法,ZL 1.8,苏州大学,石震武，缪力力，杨琳韵，杨新宁，彭长四,发明,授权
2、超疏水超亲油过滤膜及其制备方法和使用,ZL 4.3,苏州大学,石震武，张锋，吴竹慧，徐成云，彭长四,发明,授权
3、一种LED梳妆灯,ZL 5.7,苏州大学,彭长四，方宗豹，张恒,实用新型,授权
4、磁贴式LED平板灯,ZL 1.X,苏州大学,彭长四，方宗豹，张恒,实用新型,授权
5、一种基于三维多孔石墨烯超薄膜的垂直响应型气体传感器,ZL 3.2,苏州大学,王艳艳，彭长四，陈林森,实用新型,授权
6、一种三维多孔石墨烯超薄膜气体传感器及其制备方法,ZL 9.2,苏州大学,王艳艳，彭长四，陈林森，宋加加,发明,授权




荣誉及奖励
荣誉及奖励：1、中国科学院院长奖学金优秀奖,中科院物理所,彭长四,1998年
2、江苏省“六大人才高峰”,苏州大学,彭长四,2012年
3、科学中国人2018年度人物,彭长四,2019.06.28




招生信息
招生信息：1、诚聘MBE、激光方向博士后；,要求：III-V MBE、激光光束整形
2、本研究组有科技部国家重点研发计划支持

招生信息1：欢迎报考如下研究方向研究生：

一、无缺陷、尺寸均匀可控、空间周期分布且可控的量子点研究
1、研究介绍（见“个人信息”之“研究方向”）。
2、招生要求：本科以理科为主，要求掌握凝聚态相关基础知识如“量子力学”和“固体物理”，学过“半导体物理”更好。

二、纳米仿生研究
1、研究介绍（见“个人信息”之“研究方向”）。
2、招生要求：要求掌握凝聚态相关基础知识如“固体物理”，学过“物理化学”更好。