2025年6月29日，在第七屆納米能源與納米系統(tǒng)國際會議（NENS2025）上，由科學出版社出版、王中林院士與世界范圍內(nèi)一線科學家聯(lián)合撰寫的本領域的。本文介紹其中的《壓電電子學與壓電光電子學（第2版）》一書。

2 012 年，王中林團隊于科學出版社出版了《壓電電子學與壓電光電子學》首部中文專著； 鑒于 近十幾年中該技術縱深進展迅速， 在科學前沿與工程應用領域 展現(xiàn) 出 越來越 廣泛 的 影響與深遠 的 價值，中國科學院北京納米能源與系統(tǒng)研究所王中林、張巖、胡衛(wèi)國等再次與科學出版社合作，《壓電電子學與壓電光電子學（第2版）》于2025年6月底正式出版發(fā)行。

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壓電電子學與壓電光電子學 （第 2版）

王中林 , 張巖 , 胡衛(wèi)國著

北京 : 科學出版社 , 2025 . 6

本書從 科學前沿和 工程應用視角，全方位呈現(xiàn)了壓電電子學與壓電光電子學的理論體系與工程應用成果。全書共 18 章，內(nèi)容涵蓋基礎原理與工程應用兩大維度。在理論層面，系統(tǒng)闡述了壓電效應與半導體物理的耦合機制、載流子輸運調(diào)控、光電過程調(diào)制以及量子與二維材料等前沿方向。在應用層面，重點梳理了壓電電子學與壓電光電子學在智能傳感、人機接口、智能皮膚、柔性電子、納米激光器、紅外 / 紫外探測、智能簽名、太陽能電池、生物醫(yī)學、 MEMS/NEMS 系統(tǒng)等多個交叉領域的最新進展，展示了其在科學研究與工程實踐中的廣闊前景。

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【第2版的更新與擴展】本書的第 2 版從第 1 版的 11 章擴展至 18 章， 增加了壓電電子學量子器件、量子壓電基礎科學及與壓電電子學相關的撓曲電效應等內(nèi)容 ，總體 涵蓋了壓電電子學和壓電光電子學的基礎理論、材料、器件設計、應用及未來發(fā)展方向。

【壓電電子學的基本原理與應用】壓電電子學的核心在于利用壓電勢作為“柵極”電壓來調(diào)控半導體器件中載流子的傳輸行為。由于第三代半導體材料同時具備壓電性和半導體特性，當材料受到機械應力時，晶體內(nèi)部會產(chǎn)生壓電勢，這種電勢可以顯著改變器件界面或結(jié)處的載流子分布和傳輸特性。壓電電子學器件在應力傳感器、納米發(fā)電機、柔性電子學等學科領域具有廣泛的應用前景

▲壓電電子學效應和壓電光電子學效應在各個領域的潛在應用：壓電電子學和壓電光電子學為基礎研究和技術突破提供了豐富的機會，壓電半導體材料中的壓電、光激發(fā)和半導體性質(zhì)三元耦合是壓電電子學、壓電光子學，傳統(tǒng)光電子學和壓電光電子學的基本過程

【壓電電子學與壓電光電子學應用與展望】隨著研究的深入，壓電電子學和壓電光電子學的應用領域不斷擴展，尤其是在與硅基 CMOS 技術的集成方面展現(xiàn)出巨大的潛力。通過將壓電電子學和壓電光電子學器件與傳統(tǒng)的硅基技術結(jié)合，可以實現(xiàn)更多功能集成的智能系統(tǒng)。 近年來，壓電電子學與壓電光電子學不斷拓展其應用邊界，成為智能工程與新型器件創(chuàng)新的重要驅(qū)動力。壓電電子學與壓電光電子學在智能皮膚、人機接口、智能簽名、柔性電子、量子芯片、 2D 材料器件、納米激光器、紅外傳感、納米線 LED 、硅基太陽能電池等諸多前沿領域?qū)崿F(xiàn)了深度融合。其技術體系通過半導體材料中壓電效應與光激發(fā)、載流子輸運等多物理場的耦合，實現(xiàn)了高靈敏度信號檢測、無源能量轉(zhuǎn)換、異質(zhì)集成及多維信息調(diào)控等前沿功能。壓電電子學與壓電光電子學不僅為基礎研究帶來豐富機遇，更為智能感知、光電顯示、生命健康、物聯(lián)網(wǎng)等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)提供了堅實的科技支撐，正日益成為未來智慧社會與信息技術變革的核心推動力。

通過理論與應用相結(jié)合的系統(tǒng)論述，本書為讀者深入理解該領域的核心原理與最新進展提供了權(quán)威指南，對推動相關領域的科技創(chuàng)新具有重要參考價值。本書具有重要的學術價值與實踐指導意義，既可作為材料科學、半導體物理、電子工程、能源技術、生物醫(yī)學等領域?qū)I(yè)人員的權(quán)威參考書，也適合作為高等院校相關專業(yè)本科生、研究生的核心教材。

本文整理自《壓電電子學與壓電光電子學》（王中林，張巖，胡衛(wèi)國著。北京：科學出版社，2025. 6）。

（本文編輯：劉四旦）

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